Aus der A. femoralis entspringt zudem die A. profunda fermoris: grösster Ast, wird auch als eigene Arterie angesehen; entspringt ca. 5 cm unterhalb des Lig. inguinale, zieht hinter die A. femoralis 
Sie gibt folgende Äste ab:
- A. circumflexa femoris medialis: zieht zwischen M. pectineus und M. iliopsoas nach medial und dorsal; verzweigt sich in einen R. superficialis, der zwischen dem M. adductor longus und brevis verläuft und einen R. profundus, der das Collum femoris dorsal umfasst, sowie einen R. acetabularis, der im Lig. capitis femoris mit dem gleichnamigen Ast der A. obturatoria anastomosiert.
- A. circumflexa femoris lateralis: grösster Ast der A.profunda femoris; zieht hinter dem M. rectus femoris und M. sartorius nach lateral; teilt sich in einen R. ascendens, der das Collum femoris von vorne umrundet, und einen R. descendens, der unter dem M. rectus femoris bis zum Rete articulare genus zieht
- Aa. perforantes: 3 bis 4 Arterien, die durch die Adduktoren nach dorsal zur Rückseite des Oberschenkels ziehen
Die Äste der A. circumflexa femoris lateralis und des A. circumflexa femoris medialis anastomosieren in der Fossa trochanterica. Sie bilden einen Gefässring um den Femurhals zur Versorgung des Hüftgelenkes.
Die Aa. perforantes versorgen als Fortsetzung der A. profunda femoris die dorsalen Abschnitte des Oberschenkels. Gelegentlich werden sie durch eine stark ausgebildete A. commitans n. ischiadici ergänzt oder sogar ersetzt.
Die A. profunda femoris verläuft entweder lateral, dorsal oder (selten) medial von der A. femoralis.
Der Ursprung der Aa. circumflexae femoris kann stark variieren.
Häufig entspringt nur eine der beiden Arterien aus der A. profunda femoris während die andere Arterie aus der A. femoralis hervorgeht.
Selten gehen beide Arterien aus der A. femoralis hervor.
Häufig entspringt nur eine der beiden Arterien aus der A. profunda femoris während die andere Arterie aus der A. femoralis hervorgeht.
Selten gehen beide Arterien aus der A. femoralis hervor.
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