São incomuns os ramos no segmento petroso, mas podem se originar os seguintes ramos: ramo carótido-timpânico; ramo mandíbulo-vidiano; e artéria estapédica.

A artéria coroideia anterior origina-se logo após a origem da artéria comunicante posterior e em cerca de 4% dos pacientes é duplicada.

O tronco inferolateral se origina do segmento cavernoso e seus principais ramos são as artérias que irrigam o tentório, a fissura orbitária superior, o forame redondo, o forame lácero e o forame oval.

O tronco meningo-hipofisário se origina do segmento cavernoso e seus principais ramos são as artérias hipofisária inferior, clival e capsular de McConell.

No segmento oftálmico, os dois maiores ramos são as artérias oftálmica e hipofisária inferior.