Hlášení ze studií na zvířatech je nutno posuzovat v souvislosti s farmakologickým účinkem látky. U potkanů fluoruracil indukoval chromosomální aberace ve spermatogoniu a dočasnou neplodnost. U některých druhů (např. potkanů, myší, králíků a opic) byly teratogenní a fetotoxické účinky hlášeny při dávkování srovnatelném s lidskými dávkami vyjádřenými v mg/kg (bez úpravy na možnou nižší systémovou expozici u laboratorních zvířat, než u pacientů). Fluoruracil se v některých testovacích systémech ukázal jako mutagenní. Navzdory nedostatku užitečných údajů o karcinogenních účincích je nutno karcinogenní potenciál fluoruracilu s ohledem na jeho mechanismus účinku a mutagenitu očekávat.