该实验用于测定大鼠对空间记忆的能力。水迷宫是一个由玻璃纤维板构成的、白色的圆形水池，池内的水温应保持在(22±2)℃，向水池中添加适量脱脂奶粉以保证池中液体混浊，混淆动物的视线。在离池壁大约50cm处分东、南、西、北4个方向，分别放置1个直径为15cm的平台，平台位于水面下1.5cm。在水池上方顶板上安有摄像机，该摄像机与视频信号记录器和胶片回转装置相连，从而可自动记录大鼠的游泳路线。测试时，首先训练大鼠寻找隐藏在水面下的固定平台，每只大鼠每次训练4次，当大鼠找到平台后允许其在平台上休息30s，然后再将其送回到起点，4次训练的起点方向随机，每次训练不超过3min，记录大鼠找到平台所需时间和游走距离，每2次训练后将大鼠吹干并使其休息15min，之后再继续后2次训练。按此法连续训练大鼠6d。于第7天进行正式实验。实验时，从水池中移除平台，而且从曾经放置平台的1/4圆反方向将大鼠放入水中，该实验的时长不超过60s，60s后将大鼠拿出水池。记录大鼠游到之前放平台的位置所需的时间和距离。Shimamura等研究氟伐他汀对脑缺血大鼠慢性治疗的作用时。在永久性MCAO后7d开始给予氟伐他汀，连续3个月进行治疗。从第56～63天用Morris水迷宫实验对大鼠进行认知功能评价，结果显示，氟伐他汀连续2个月的治疗能明显改善大鼠的空间学习能力。Takagi等在研究注射神经祖细胞对脑缺血后大鼠学习和记忆功能损伤的改善时，向大鼠右颈内动脉注射微球造成脑动脉栓塞。10min后向海马CA2区注射神经祖细胞。术后12～14d用水迷宫进行学习实验，第21天和第28天用水迷宫进行记忆实验。结果表明，向海马CA2区注射神经祖细胞能显著改善缺血后大鼠的空间学习和记忆功能。临床研究表明，脑卒中患者脑部白质损害与认知功能受损相关。Watanabe等在研究磷酸二酯酶Ⅲ抑制剂西洛他唑对大鼠脑缺血后脑白质损害的保护作用及机制时，结扎大鼠双侧颈总动脉以诱导其脑部白质损害，于结扎前3d与结扎后第7天、第14天、第21天和第28天进行Morris水迷宫实验，评价其认知功能损害程度。结扎后第7天的结果显示，给予西洛他唑的大鼠空间记忆能力显著提高，提示西洛他唑对治疗临床脑缺血患者的认知缺陷可能有一定的意义。Morris水迷宫实验也可用于小鼠的认知功能评价，Gertz等在研究规律性的活动(如跑步)是否能提高轻微脑缺血小鼠的认知功能恢复的实验中。对野生型小鼠进行大脑中动脉阻塞30min后再灌，然后连续进行7d的Morris水迷宫训练，每天3次，第8天移除水迷宫中的平台进行测试，评价其空间认知功能。结果显示，前7d，与不爱运动的小鼠相比，进行跑步训练的小鼠找到平台的时间逐渐缩短，且在第8天的测试实验中，其找到平台的时间也表现出明显优势。结果提示，自主的规律性的活动能加强脑卒中后的认知功能恢复。