Der N. radialis stellt die direkte Fortsetzung des Fasciculus posterior dar. Er zieht zunächst zusammen mit der A. profunda brachii zwischen Caput mediale und Caput laterale des M. triceps brachii in eine Knochenrinne des Humerus (Sulcus n. radialis). Dort verläuft er in einer Spiraltour von der Hinter- zur Vorderseite des Oberarms. Dabei durchstößt er das Septum intermusculare laterale. Durch einen Spalt zwischen M. brachialis und M.brachioradialis erreicht er die Fossa cubiti. Dort teilt er sich auf Höhe des Caput radii in seine beiden Endäste, den R. superficialis und R. profundus.