Le "grandi ali" dello sfenoide sono due robusti processi ossei che si protendono in avanti e lateralmente. Sono fortemente concave superoposteriormente. La parte posteriore di ciascuna di esse forma un processo triangolare che si colloca nell'angolo tra le porzioni squamosa e petrosa dell'osso temporale, e presenta al proprio apice un processo diretto verso il basso, detto "spina dello sfenoide".