Testovacia sada je podmnožinou trénovacej sady a používa sa na objektívne vyhodnotenie výstupného modelu po jeho trénovaní. Tieto dáta sú už izolované od trénovacej sady, aby sa zabezpečilo objektívne posúdenie schopnosti a funkčnosti modelu. V testovacej sade sa používajú také dáta, s ktorými nemal model skúsenosť počas trénovania, čím sa overí jeho schopnosť predikcie. Testovacia sada tak umožní identifikáciu prípadných problémov s pretrénovaním (overfitting) modelu, alebo jeho nedostatočnou schopnosťou generalizácie.