Es más profunda que la fosa craneal anterior, es estrecha medialmente y se ensancha lateralmente a los lados del cráneo.
A ambos lados de la silla turca se encuentra el surco carotídeo, que es amplio, poco profundo y curvado como la letra f cursiva.
Comienza por detrás en el foramen lacerum, y termina en la cara medial de la apófisis clinoides anterior, donde a veces se convierte en un foramen (caróticoclinoideo) por la unión de la apófisis clinoidea anterior con la media; posteriormente, está limitado lateralmente por la lingula.
Este surco alberga el seno cavernoso y la arteria carótida interna, estando esta última rodeada por un plexo de nervios simpáticos.
Las partes laterales de la fosa media tienen una profundidad considerable y sostienen los lóbulos temporales del cerebro.