Посредством волокон медиального продольного пучка ядра глазодвигательного нерва связаны с ядрами блокового и отводящего нервов, системой вестибулярных и слуховых ядер, ядром лицевого нерва и передними рогами спинного мозга.

Внутренняя, верхняя и нижняя прямые мышцы, а также нижняя косая мышца иннервируются веточками глазодвигательного нерва, наружная прямая — отводящего, верхняя косая — блокового.

Между большим и малым крыльями клиновидной кости, а также её телом находится верхняя глазничная щель, fissura orbitalis superior, через которую в полость глазницы проходят нервы: глазодвигательный, блоковый, глазной (первая ветвь тройничного нерва) и отводящий.

Клинически поражение блокового нерва проявляется ограничением подвижности глазного яблока кнаружи и вниз.

Затем волокна блокового нерва выходят позади нижних холмиков четверохолмия и покидают вещество мозга, проходят через пещеристый синус.

Волокна, исходящие из ядра блокового нерва, перекрещиваются в области мозгового паруса.

Аксоны центральных нейронов заканчиваются в клетках ядра блокового нерва с обеих сторон.

К ним относятся обонятельный нерв (отвечает за восприятие запахов), зрительный нерв (формирует зрительные ощущения и реакцию зрачка на свет и другие раздражители), глазодвигательный нерв (отвечает за парное движение глазных яблок вверх, вниз и внутрь), блоковые нервы (управляют движением глазных яблок вверх и наружу).