Objetivo: Este trabalho objetiva descrever a relação entre a acurácia diagnóstica, o esforço mental e a percepção de conhecimento prévio em uma amostra de estudantes de medicina expostos a casos clínicos de pneumonia. Metodologia: Sessenta e um alunos de medicina do quarto ano analisaram casos clínicos de pneumonia (bacteriana, com derrame pleural e viral) e determinaram o diagnóstico provável, o grau de esforço mental para esta tarefa e o grau de conhecimento prévio dessas patologias. A relação entre estas variáveis foi avaliada por estudo de correlação de Pearson e análise de componentes principais. Resultados: Um terço dos estudantes diagnosticou corretamente os casos de pneumonia bacteriana e viral e apenas 10% deles diagnosticou corretamente pneumonia com derrame pleural. Os alunos relataram menor conhecimento prévio e maior percepção de esforço mental na resolução deste caso. A relação entre a acurácia e o esforço mental foi inversa e estatisticamente significativa apenas para o caso de pneumonia viral (r:-0,3503, p=0,0056). Em todos os casos ocorreu associação significativa e inversamente proporcional entre o conhecimento prévio e o esforço mental. Conclusão: A relação entre maior percepção de conhecimento prévio sobre a doença, maior acurácia diagnóstica e menor esforço mental não foi observada neste estudo. É necessário o estímulo de pesquisas que aprimorem os processos envolvidos na mobilização de recursos cognitivos para realização de diagnósticos corretos, potencializando estratégias de ensino que culminem em melhor acurácia diagnóstica com menor grau de esforço mental.