Una vez finalizado el ensayo, es posible analizar los datos obtenidos para cada probeta. El número de datos recogidos depende del tipo de ensayo realizado.
De los datos recogidos durante el ensayo se toman los valores necesarios para el posterior análisis estadístico del conjunto de probetas. Para este fin, se suele tomar como ciclo de histéresis representativo de cada ensayo, el correspondiente a la mitad del número de ciclos que resiste la probeta. Este ciclo proporciona los valores de amplitud de tensión, rango de tensión, tensión media, rango de deformación total, rango de deformación plástica, y rango de deformación elástica para el posterior análisis global. Como hasta que no se produce el fallo de la probeta no es posible conocer cuál es el ciclo de mitad de vida, es necesario registrar todos los parámetros de interés durante todo el ensayo, bien de forma continua o bien a intervalos.
Los datos resultantes de un ensayo a fatiga se pueden presentar en forma de gráficos o en forma de tablas.