Recibe el tracto tectobulbar del colículo superior, por el cual la corteza visual está conectada con el núcleo.
Tras su salida del tallo, atraviesa la cisterna pontina en dirección postero-anterior, pasando anteroinferior a la arteria laberíntica y por delante de la arteria cerebelosa anteroinferior.
El nervio atraviesa la duramadre del clivus, y discurre entre las dos capas de la duramadre hasta llegar al ápex del hueso temporal, donde pasa por debajo del Ligamento de Gruber y penetra al Canal de Dorello, un espacio virtual que se encuentra dentro de la duramadre del esfenoides que conecta el ápex de la porción petrosa del temporal y las apófisis clinoides posteriores.
Tras salir del Canal de Dorello, el nervio abducens entra al seno cavernoso donde discurre inferior y lateral a la arteria carótida interna.
[3] Tras salir del seno cavernoso, el motor ocular externo se introduce en la órbita por la hendidura esfenoidal; dentro del anillo tendinoso común de los músculos rectos (de Zinn), pasa por debajo del motor ocular común, termina en la cara interna del músculo recto lateral, al cual inerva.