Задний пучок, fasciculus posterior , образуется передними ветвями пятого, шестого, седьмого, восьмого шейных и первого грудного нервов (CV — СVIII, ThI).

Он отдает нервы: подлопаточный, грудоспинной, подмышечный и лучевой.

1. Подлопаточный нерв, n. subscapularis (СV— СVII), отходит от верхнего ствола или начальной части заднего пучка, располагается на передней поверхности подлопаточной мышцы и посылает тонкие нервы к этой мышце и к большой круглой мышце. Подлопаточный нерв может отходить от подмышечного нерва.

2. Грудоспинной нерв, n. thoracodorsalis (CVI) СVII — СVIII, спускается по латеральному краю лопатки и, достигнув переднего отдела широчайшей мышцы спины, разветвляется в толще этой мышцы.

Грудоспинной нерв может разделяться на две ветви и в редких случаях отходит от лучевого нерва.

3. Подмышечный нерв, n. axillaris (СV—CVI) ,— относительно толстый ствол,располагается в подмышечной полости, позади подмышечной артерии, на поверхности сухожилия подлопаточной мышцы. Направляясь немного вниз, кнаружи и кзади, нерв в сопровождении задней артерии, огибающей плечевую кость, проходит через четырехстороннее отверстие и, обогнув сзади хирургическую шейку плечевой кости, располагается между ней и дельтовидной мышцей, отдавая тонкие суставные ветви к капсуле плечевого сустава и к надкостнице плечевой кости.

Подмышечный нерв по своему ходу отдает следующие ветви:

1) мышечные ветви, rr. musculares,— несколько ветвей, входящих в толщу малой круглой мышцы со стороны ее нижненаружной поверхности и в толщу дельтовидной мышцы со стороны ее внутренней поверхности. Среди последних ветвей различают группу нервов, распределяющихся во всех пучках дельтовидной мышцы.
Некоторые из этих нервов, прободая толщу мышцы, проникают в кожу. Кроме того, подмышечный нерв может посылать мышечную ветвь к нижнелатеральной части подлопаточной мышцы;

2) верхний латеральный кожный нерв плеча, n. cutaneus brachii lateralis superior, располагаясь между дельтовидной мышцей и длинной головкой трехглавой мышцы плеча (реже может проходить через толщу дельтовидной мышцы), разделяется на восходящие и нисходящие ветви, которые разветвляются в коже заднего отдела дельтовидной области, а также в коже верхней половины латеральной поверхности плеча.

Концевые ветви могут соединяться с задним кожным нервом плеча от лучевого нерва и с задним кожным нервом предплечья от лучевого нерва.

4. Лучевой нерв, n. radialis (СV — СVIII, ThI) , располагается в подмышечной полости позади подмышечной артерии. На уровне нижнего края сухожилия широчайшей мышцы спины лучевой нерв направляется кзади, кнаружи и книзу и в сопровождении глубокой артерии плеча вступает в верхнее отверстие плече-мышечного канала.

На уровне хирургической шейки плечевой кости отходит ветвь к капсуле плечевого сустава. Пройдя указанный канал в сопровождении лучевой коллатеральной артерии, нерв выходит между плечевой и плечелучевой мышцами. Достигнув уровня латерального надмыщелка, лучевой нерв делится на поверхностную и глубокую ветви.

Ветви лучевого нерва:

1) задний кожный нерв плеча, n. cutaneus brachii posterior, начинается от основного ствола лучевого нерва в подмышечной полости, направляется косо кзади, иногда проникая через толщу длинной головки трехглавой мышцы, прободает фасцию плеча приблизительно на уровне сухожилия дельтовидной мышцы и разветвляется в коже заднебоковой поверхности плеча. Его ветви могут соединяться с ветвями верхнего латерального кожного нерва плеча (от подмышечного нерва);

2) нижний латеральный кожный нерв плеча, n. cutaneus brachii lateralis inferior, отходит чаще от основного ствола или от заднего кожного нерва предплечья на уровне начала медиальной головки трехглавой мышцы. Направляясь вниз и кнаружи вместе с задним кожным нервом предплечья, заканчивается в коже латеральной поверхности нижней трети плеча и локтя;

3) задний кожный нерв предплечья,n. cutaneus antebrachii posterior , отходит от основного ствола лучевого нерва в плечемышечном канале, следует на некотором протяжении вместе с ним до латеральной межмышечной перегородки плеча, прободает ее и фасцию плеча у латерального края плечелучевой мышцы.

Разветвляется в коже задней поверхности дистальной части плеча и тыльной поверхности предплечья, достигая области лучезапястного сустава. Его ветви могут соединяться с ветвями медиального и латерального кожных нервов предплечья, а также с тыльной ветвью локтевого нерва и с поверхностной ветвью лучевого нерва;

4) мышечные ветви, rr. musculares , в области плеча направляются к трехглавой мышце плеча (ко всем трем ее головкам), к локтевой мышце и нередко к латеральной части плечевой мышцы;

5) поверхностная ветвь, r. superficialis, отходит от основного ствола лучевого нерва в локтевой ямке на уровне латерального надмыщелка, располагаясь медиально от плечелучевой мышцы.

Ниже она ложится кнаружи от лучевой артерии. В средней части предплечья поверхностная ветвь отклоняется в лучевую сторону и, пройдя между сухожилиями плечелучевой мышцы и длинного лучевого разгибателя запястья на тыльную сторону лучевого края предплечья, прободает фасцию предплечья несколько выше лучезапястного сустава. Далее поверхностная ветвь лучевого нерва разветвляется в коже лучевой области лучезапястного сустава, лучевой половины тыла кисти и пальцев  в виде тыльных пальцевых нервов.

Поверхностная ветвь посылает ветви:

а) соединительные ветви, rr. communicantes, к латеральному и заднему кожным нервам предплечья в области задней поверхности нижней трети предплечья и лучезапястного сустава;

б) локтевую соединительную ветвь, r. communicans ulnaris,— наиболее крупную, которая связывает поверхностную ветвь лучевого нерва с тыльной ветвью локтевого нерва на тыльной поверхности кисти;

в) тыльные пальцевые нервы, nn. digitales dorsales , иннервируют следующие участки кожи: кожу лучевого и локтевого краев тыльной поверхности большого пальца кисти до основания ногтя, кожу лучевого и локтевого краев тыльной поверхности указательного пальца до средней фаланги и кожу лучевого края тыльной поверхности среднего пальца также до средней фаланги;

6) глубокая ветвь, r. profundus,— более толстая, чем поверхностная ветвь, отходит от основного ствола так же, как и поверхностная, на уровне латерального надмыщелка плечевой кости и, войдя в брюшко супинатора, огибает верхний участок лучевой кости, направляясь косо вниз на тыльную поверхность предплечья.

Выйдя из мышцы, она располагается под разгибателем пальцев, т. е. между поверхностными и глубокими разгибателями. Далее глубокая ветвь в сопровождении задней межкостной артерии следует дистально до тыльной поверхности запястья.

Глубокая ветвь посылает ветви:

а) задний межкостный нерв предплечья, n. interosseus (antebrachii) posterior. Сначала он располагается между поверхностным и глубоким слоями разгибателей, далее ложится на дорсальную поверхность межкостной перепонки предплечья, между сухожилиями длинного и короткого разгибателей большого пальца кисти, достигая запястья.

На своем пути задний межкостный нерв посылает ветви к межкостной перепонке , к надкостнице тыльной поверхности лучевой и локтевой костей, к капсулам запястных, запястно-пястных, а также пястно-фаланговых суставов;

б) мышечные ветви в области предплечья направляются к следующим мышцам: супинатору, короткому лучевому разгибателю запястья, разгибателю пальцев, разгибателю мизинца, короткому разгибателю большого пальца кисти, локтевому разгибателю запястья, длинной мышце, отводящей большой палец кисти, длинному разгибателю большого пальца кисти, разгибателю указательного пальца.