Son dos vasos delgados de longitud considerable, y nacen de la parte frontal de la aorta un poco por debajo de las arterias renales. Cada uno discurre oblicuamente hacia abajo y hacia el lateral por detrás del peritoneo, descansando sobre el músculo psoas mayor, encontrándose la del lado derecho en frente de la vena cava inferior y detrás de las arterias cólica media e ileocólica y la porción terminal del íleon, y la del lado izquierdo por detrás de la arteria cólica izquierda y sigmoidea y el colon ilíaco.

Cada arteria cruza oblicuamente sobre el uréter y la parte inferior de la arteria ilíaca externa para alcanzar el anillo inguinal profundo, a través del cual pasa, y acompaña a los otros constituyentes del cordón espermático a lo largo del conducto inguinal hacia el escroto, donde se vuelve tortuosa, y se divide en varias ramas.

Dos o tres de esas ramas acompañan al conducto deferente, e irrigan el epidídimo, anastomosándose con la arteria del conducto deferente; otras perforan la parte posterior de la túnica albugínea del testículo e irrigan la sustancia del testículo.

La arteria testicular proporciona una o dos pequeñas ramas para el uréter, y en el conducto inguinal emite una o dos pequeñas ramas hacia el músculo cremáster.

Según el Diccionario enciclopédico ilustrado de medicina Dorland, 27.ª edición, presenta las siguientes ramas:

Ramas colaterales:^[1]​

• Rama ureteral.^[1]​
• Ramas epididimarias anterior y posterior.^[1]​
• Ramas testiculares.^[1]​

Ramas terminales:^[1]​

• Rama interna, que se dirige a la cara interna del testículo.^[1]​
• Rama externa, que termina en la cara externa del testículo.^[1]​

La Terminología Anatómica recoge las siguientes ramas:

A12.2.12.087 Ramas ureterales de la arteria testicular (rami ureterici arteriae testicularis) (♂).

A12.2.12.088 Ramas epididimarias de la arteria testicular (rami epididymales arteriae testicularis) (♂).

Se distribuye hacia el uréter, epidídimo y testículo.^[1]​

•  
  Vasos testiculares.
•  
  Arteria testicular de un toro (novillo).
•  
  Venas de la mitad derecha de la pelvis masculina.
•  
  Venas testiculares (derecha e izquierda).
•  
  Relaciones de las vísceras y grandes vasos del abdomen (vista posterior).
•  
  Sección transversal de la parte izquierda del escroto y el testículo izquierdo.
•  
  Testículo, vasos testiculares y conducto deferente.
•  
  Arteria y vena testiculares.

• Vena testicular
• Vena ovárica

• Testicular+artery en el Diccionario de eMedicine