При переходе спинного мозга в продолговатый (medulla oblongata) происходит утолщение базального и боковых отделов; центральный канал отходит постепенно дорсально и разворачивается в IV желудочек. Граница спинного и продолговатого мозга на основании лежит на уровне перекреста пирамид и отхождения первых шейных корешков (CI). Верхней границей продолговатого мозга являются нижние поперечные волокна варолиева моста Дорсальной поверхности продолговатого мозга соответствует нижняя половина дна IV желудочка, тот треугольник ромбовидной ямки, который лежит книзу от поперечно исчерчивающих ее striae medullares С боков этот треугольник ограничен нижними ножками мозжечка (corpora restiformia).
Старое название продолговатого мозга — bulbus — обусловлено образованием на поверхности его выпуклостей, напоминающих дольки луковицы, а именно: на основании — двух пирамид, латеральнее — олив (olivae inferiores), над ними — веревчатых тел (corpora restiformia) и дорсально — tuberculum cuneatum и clava, включающих в себя ядра задних столбов.
Прямым продолжением продолговатого мозга является варолиев мост (pons Varolii), образующий с основания резко очерченный выступ. Последний создается благодаря наличию здесь мощных поперечных волокон средних ножек мозжечка (brachia pontis), направляющихся в мозжечок. С дорсальной стороны моста находится та часть дна IV желудочка, которая называется верхним треугольником ромбовидной ямки (выше stria medularis) и которая с боков ограничена средними и верхними ножками мозжечка
Ножки мозга с четверохолмием представляют собой дальнейшее продолжение мозгового ствола. Ножки мозга (pedunculi cerebri) расположены на основании; они выходят из варолиева моста и погружаются в глубину полушарий головного мозга, по направлению к которым несколько расходятся, образуя на основании треугольную впадину.
Дорсально над ножками мозга, выше сильвиева водопровода (в который здесь переходит, суживаясь, IV желудочек), находится пластинка четверохолмия с ее передними и задними буграми.