Den okulomotoriska nerven innehåller motorfibrer som innerverar ögonglobens mediala, övre och nedre rektusmuskler, den nedre obliqua muskeln och muskeln som lyfter det övre ögonlocket, samt autonoma fibrer som, avbrutna i ciliarganglionet, innerverar ögats inre glatta muskulatur - pupillens sfinkter och ciliarmuskeln.