Le diazépam présente un intérêt majeur en anesthésie vétérinaire, en particulier par ses propriétés myorelaxantes et sa capacité à potentialiser les autres agents de l’anesthésie. Chez les carnivores domestiques, il convient d'être vigilant par rapport au risque d’excitation paradoxale. Mais bien utilisé, le diazépam permet de limiter le recours à d’autres agents de prémédication aux effets cardiovasculaires plus importants et de diminuer les doses d’anesthésiques généraux.