虽然目前只有VEGF/VEGFR抑制剂和PARP抑制剂被批准用于卵巢癌治疗，但已有多个潜在的针对特定基因变异的靶向药物和疗法正处于临床试验阶段或正在被深入研究。VEGF/VEGFR抑制剂贝伐单抗是第一个被批准用于卵巢癌维持治疗的靶向药，研究发现，在预后不良和化疗耐药的卵巢癌种，VEGF的表达水平上升，临床试验表明贝伐单抗结合化疗相比单独化疗，PFS得到了提高。同时，贝伐单抗结合含铂化疗作为一线治疗，或用于复发性卵巢癌被认为是一个选择。
PARP抑制剂是一种新型的卵巢癌靶向药物，在携带BRCA1或BRCA2突变的卵巢癌患者中，PARP抑制剂尤其有效。BRCA1或BRCA2突变与细胞的同源重组DNA修复功能缺失相关，在BRCA1或BRCA2突变的卵巢癌患者中，PARP的抑制作用导致大量的单链断链富集，在DNA复制过程中产生了双链断裂，由于同源重组DNA修复功能缺失，双链断裂不能得到修复而最终导致细胞的死亡。
此外，在Type I和Type II肿瘤中，发现了多个PI3K/AKT/mTOR信号通路的基因的变异（如PTEN和PIK3CA），靶向这些基因的药物（如依维莫司等）和疗法在卵巢癌中有潜在的治疗价值。在Type II肿瘤中富集的TP53突变，目前已有多个靶向药物正进行临床试验，其中一个随机II期临床试验表明AZD1775对于TP53突变的上皮性卵巢癌的抗肿瘤作用较为明显。在Type I中富集的RAS/RAF/MEK/ERK通路中，一个MEK抑制剂selumetinib的II期临床试验表明，高达80%的患者对药物有响应。
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