特許庁の行った拒絶審決に不服のある特許出願人は、その審決の取消を求めて特許庁長官を被告として知的財産高等裁判所に提訴することができます。この訴訟を審決取消訴訟といい、審決謄本の送達を受けた日から原則として３０日を経過するまでに提訴しなければなりません。

この訴訟では、拒絶審決に取り消すべき違法性があるかどうかが審理されます。この違法性がある取消事由には大別して、審判手続の誤りと、拒絶審決の実質的判断の誤りがあります。前者の例としては、出願人に通知されない拒絶理由によって拒絶審決がなされたり、出願人が提出した意見書や手続補正書を看過して拒絶審決がなされたりした場合があり、後者の例としては、出願に係る発明の要旨や引用例の要旨等の事実認定を誤った結果、新規性や進歩性の有無判断を誤った場合等があります。ただし、事実認定の誤りがあったとして拒絶審決に影響を及ぼさない場合は、取消事由とはなりません。

拒絶審決に取消事由があると、判決によってその審決は取り消され、この取消判決が確定すると、その確定判決の拘束力の下で特許庁の不服審判は審理がさらに続行され、再度審決がなされます。この再度の審決によって特許が認められる可能性は大きいと考えられますが、新たな拒絶理由が発見されたりして、やはり拒絶審決を受ける場合もあり得ます。