Nervul oculomotor conține fibre motorii care inervează mușchii rectus medial, superior și inferior ai globului ocular, mușchiul oblic inferior și mușchiul care ridică pleoapa superioară, precum și fibre autonome care, întrerupte în ganglionul ciliar, inervează mușchii netezi interni ai ochiului - sfincterul pupilei și mușchiul ciliar.