Der N. radialis (C5 - Th1) setzt die Richtung des Fasciculus posterior fort und zieht auf die dorsale Seite des Humerus, wo er gemeinsam mit der A. profunda brachii dicht auf dem Knochen im Sulcus nervi radialis zwischen dem Caput mediale und laterale des M. triceps brachii verläuft . Er durchsetzt dann das Septum intermusculare laterale und gelangt in die Tiefe der Regio cubiti, wo er zwischen dem M. brachialis und dem M. brachioradialis liegt. Anschliessend teilt er sich in einen R. superficialis und einen R. profundus.

Versorgung
motorisch: Extensoren des Oberarms (M. triceps brachii), alle Extensoren des Unterarms (M. extensor carpi radialis longus et brevis, M. extensor carpi ulnaris, M. extensor digitorum, M. extensor pollicis longus, M. extensor indicis) sowie den M. supinator und den M. brachioradialis
sensibel: die Haut in der Regio brachii posterior und Regio antebrachii posterior, laterale Seite der Regio cubiti sowie der radiale Rand des Daumenballens, die radiale Hälfte des Handrückens und die dorsalen Flächen der radialen 2½ Finger, mit Ausnahme der Endglieder.