Vanuit de maxillaire slagader gaat de achterste diepe slaapslagader omhoog en passeert tussen de externe pterygoideusspier, een spier in de kaak, en de temporale spier, die zich aan de zijkant van het hoofd bevindt. In de infratemporale fossa (een ruimte die achter het jukbeen ligt), splitst de slagader zich in talloze takken. De infratemporale fossa bevat, naast de diepe temporale ader, de temporalis-spier, de auriculotemporale zenuw, de diepe temporale zenuwen en de oppervlakkige ader.
In de fossa beweegt de achterste diepe temporale ader samen met de diepe temporale zenuw in de temporale spier. De slagader levert bloed aan het squameuze deel van het slaapbeen (bovenaan als het slaapbeen) en het pericranium (de buitenste bedekking van de schedel), evenals aan de temporale spier. Het sluit aan bij de middelste en oppervlakkige temporale arteriën en de voorste diepe temporale arterie.
