Kaip benzodiazepinų grupės vaistų nuo nerimo narys, diazepamas dažnai skiriamas panikos ir nerimo sutrikimams, taip pat traukuliams ir raumenų spazmams gydyti. Šis vaistas nelaikomas skausmą malšinančiu vaistu tradicine prasme, tačiau diazepamo vartojimas nuo skausmo gali būti gana veiksmingas, jei skausmas kyla dėl tam tikrų priežasčių. Dažniausiai diazepamas gali sumažinti skausmus ir skausmą, atsirandantį dėl nugaros raumenų spazmų.
Tai, kiek gydytojai skiria diazepamą skausmui malšinti, įvairiose šalyse skiriasi. Jungtinės Karalystės nacionalinės sveikatos tarnybos (NHS) rekomenduoja šį vaistą palyginti trumpu laikotarpiu gydyti nugaros skausmus, susijusius su raumenų spazmais. Jungtinėse Valstijose kai kurie gydytojai laikosi nuostatos, kad šio vaisto negalima duoti žmonėms, kenčiantiems nuo skausmo. Kiti Amerikos gydytojai kartais gali naudoti jį vietoj kitų raumenų atpalaiduojančių vaistų, skirtų nugaros skausmui arba skausmui nuo neramių kojų sindromo (RLS) gydyti. Tačiau Amerikos maisto ir vaistų administracija (FDA) nepatvirtino diazepamo nė vienam iš šių naudojimo būdų.
Tyrimai rodo, kad šis vaistas gali pakeisti kai kuriuos suvokimus, susijusius su skausmu, nors paties skausmo suvokimo jis nekeičia. Viename tyrime buvo naudojamas skausmingas turniketas, siekiant patikrinti, kaip diazepamas pakeitė šį suvokimą. Tiriamieji, kurie vartojo šį vaistą, galėjo nešioti turniketą ilgesnį laiką ir jiems buvo mažiau nerimo dėl užduoties. Kitų tipų skausmui, pvz., su karščiu susijusiam skausmui ir gebėjimui įvertinti patirtį kaip skausmingą, šis vaistas nepaveikė. Šie tyrėjai padarė išvadą, kad diazepamo vartojimas nuo skausmo gali sumažinti emocinį skausmo komponentą, bet ne jutiminį jo patyrimą.
Kai kurie kiti tyrimai rodo, kad diazepamas nuo skausmo yra dar veiksmingesnis, ypač kartu su nereceptiniu skausmą malšinančiu vaistu ibuprofenu. Tyrimai, susiję su lėtiniu veido raumenų skausmu, parodė, kad šis derinys veiksmingiau sumažino skausmą nei bet kuris iš jų atskirai. Šis veido skausmas ir nugaros raumenų spazmas nėra susijęs su uždegimu, todėl ibuprofenas nepalengvėjo. Genetinės raiškos ir endorfinų aktyvumo priemonės, kurios buvo mokslininkų bandymas rasti mechanizmą, kuriuo ši medžiaga sėkmingai malšino skausmą, nedavė jokių rezultatų; Diazepamas nuo skausmo kai kuriais atvejais yra veiksmingas.