Podobnie jak inne gatunki z rodziny krukowatych, modrowronki kalifornijskie chowają swoje pożywienie i przez krótki okres pamiętają miejsce jego ukrycia. Porównując do bardziej wyspecjalizowanej orzechówki popielatej (Nucifraga columbiana), hipokamp (odpowiedzialny głównie za pamięć) modrowronek jest mniejszy. Jednak ich mózg jest podobnej wielkości co u euroazjatyckich krukowatych; wiadomo też, że posiadają pamięć epizodyczną i zdolność projekcji. Zapamiętują nie tylko sam fakt ukrycia pożywienia, ale i wygląd tego miejsca i czas, w którym to zrobiły.
Według badań naukowców z University of California ptaki te reagują na odnalezienie martwego osobnika swojego gatunku. By to zbadać, obserwowano reakcje modrowronek na wypchaną sowę, kawałek drewna pomalowany na niebiesko, z kreskami dookoła mającymi imitować pióra, wypchanego osobnika swojego gatunku w pozycji stojącej oraz martwego ptaka swojego gatunku. W przypadku sowy, ptaki zaczynały nawoływaniem ostrzegać inne osobniki. Na pomalowaną deskę nie zwracały uwagi. Wypchanego osobnika swojego gatunku usiłowały przepędzić, gdyż są to ptaki agresywne i terytorialne. Gdy zobaczyły martwą modrowronkę, wlatywały na drzewo i zaczynały głośno i piskliwie nawoływać, by zwrócić uwagę innych osobników. One również siadały na drzewie lub koło martwego ptaka.