Peran terapi penyinaran eksternal dalam mengurangi tingkat kekambuhan setelah pembedahan dan pengobatan 131I untuk DTC invasif tidak jelas dan tidak direkomendasikan untuk penggunaan rutin. Terapi penyinaran eksternal dapat dipertimbangkan dalam situasi berikut ini: (i) untuk tujuan pengobatan paliatif lokal; (ii) apabila terdapat sisa tumor yang terlihat dengan mata telanjang yang tidak dapat diobati dengan pembedahan atau 131I; (iii) apabila terdapat metastasis tulang yang menyakitkan; dan (iv) apabila tumor terletak di lokasi kritis yang tidak dapat diobati dengan pembedahan atau 131I (misalnya metastasis tulang belakang, metastasis sistem saraf pusat, metastasis kelenjar getah bening mediastinum atau bawah permukaan tertentu, metastasis pelvis, dll.). DTC tidak sensitif terhadap agen kemoterapi. Kemoterapi hanya digunakan sebagai pengobatan paliatif atau sebagai upaya pengobatan setelah cara lain gagal. Doxorubicin (Adriamycin) adalah satu-satunya obat yang disetujui oleh FDA AS untuk kanker tiroid metastatik dan lebih efektif terhadap metastasis paru-paru daripada metastasis tulang atau metastasis kelenjar getah bening.