Dopo l'insorgenza nel plesso timpanico, il nervo petroso minore passa in avanti e poi attraverso lo iato per il nervo petroso minore sulla superficie anteriore dell'osso temporale nella fossa cranica media. Attraversa il pavimento della fossa cranica media, quindi esce dal cranio attraverso canalicolo innominato per raggiungere la fossa infratemporale. Le fibre raggiungono il ganglio otico e le fibre post-gangliari viaggiando brevemente con il nervo auricolo-temporale (un ramo di V3) prima di entrare nel corpo della ghiandola parotide.