W pierwszym badaniu II fazy na 52 chorych z rakiem nerkokomórkowym opornym na cytokiny osiągnięto wysoki odsetek odpowiedzi obiektywnych (ORR) wynoszący 44% oraz stwierdzono medianę czasu do progresji (TTP) wynoszącą 15,7 miesiąca, medianę czasu trwania odpowiedzi 23 miesięcy i medianę przeżycia całkowitego (OS) 29,9 miesiąca.
W drugim badaniu II fazy na 62 chorych leczonych wcześniej sorafenibem odsetek odpowiedzi obiektywnych (ORR) wynosił 22,6%, mediana czasu trwania odpowiedzi wynosiła 17,5 miesiąca, mediana przeżycia wolnego od progresji (PFS) wynosiła 7,4 miesiąca, a mediana przeżycia całkowitego (OS) 13,6 miesiąca. Badanie potwierdziło skuteczność aksytynibu po wcześniejszym leczeniu inhibitorem kinazy tyrozynowej.
Kolejne wieloośrodkowe badanie II fazy oceniło wpływ miareczkowania dawki leku na skuteczność leczenia. Chorzy tolerujący leczenie za pomocą 5 mg aksytynibu byli losowo przydzielani do ramienia ze zwiększoną dawką leku do 7 mg podawanego dwa razy dziennie, z kolejną eskalacją dawki do 10 mg dwa razy dziennie przy dobrej tolerancji leczenia, albo do ramienia bez miareczkowania dawki (leczenie stała dawką leku 5 mg). Pierwszorzędnym celem badania była ocena odsetków odpowiedzi na leczenie.