Bên cạnh những ưu điểm, hệ thống Madrid về đăng ký nhãn hiệu còn một số nhược điểm sau:
Không có hệ thống đơn nhất về thẩm định đơn: Từng cơ quan sở hữu trí tuệ tại từng quốc gia lại có quy trình thẩm định riêng, độc lập với nhau, không có một hệ thống đồng bộ như hệ thống đăng ký của một số cộng đồng.
Rất khó nắm bắt được tình trạng của Đơn đăng ký quốc tế trước khi có thư chấp nhận bảo hộ từ các cơ quan sở hữu trí tuệ của quốc gia được chỉ định.
Thiếu sự hài hòa trong việc áp dụng Hệ thống Madrid tại từng các quốc gia.
Một trong những thiếu sót về hiệu lực đó là nếu một quốc gia dù đã là thành viên của Hệ thống Madrid nhưng chưa nội luật hóa quy định của hệ thống vào văn bản quốc gia thì đăng ký quốc tế cũng không phát sinh hiệu lực.
Về áp dụng bảng phân loại hàng hóa dịch vụ và sản phẩm: Tại một số quốc gia sử dụng hệ thống phân loại hàng hóa và dịch vụ riêng, không sử dụng bảng phân loại NICE, dẫn tới cơ quan sở hữu trí tuệ sẽ từ chối đăng ký quốc tế vì hàng hóa bị phân loại không chính xác hoặc phân loại quá rộng (Nhật Bản, Hàn Quốc)
Về việc chỉ đinh, một số quốc gia không chấp nhận chỉ định sau đối với đăng ký quốc tế có trước khi các quốc gia này tham gia hệ thống.
Thiếu sót về từ chối đăng ký: Đăng ký quốc tế phụ thuộc vào các nhãn hiệu cơ sở trong thời gian 5 năm đầu kể từ ngày đăng ký; Nếu cơ sở bị từ chối hoặc đăng ký cơ sở bị mất hiệu lực trong thời gian đó thì đăng ký quốc tế cũng bị mất hiệu lực
Vấn đề thời gian trả lời: Thông báo từ chối sẽ được gửi bởi WIPO nhưng thời hạn để trả lời là cố định tùy thuộc vào luật của từng quốc gia, và ở một số quốc gia, thời hạn này rất ngắn (Trung Quốc, Hàn Quốc)
Việc thẩm định đăng ký quốc tế đôi khi khắt khe hơn so với đăng ký quốc gia (Trung Quốc).
