Ở phía sau, động mạch cánh tay được ngăn cách với đầu dài của cơ tam đầu bởi động mạch cánh tay sâu và dây thần kinh hướng tâm. Phần đính kèm của cơ coracobrachialis và cơ cánh tay, cũng như phần đầu giữa của cơ tam đầu cánh tay, cũng nằm sau động mạch cánh tay.