Die Extensoren des Kniegelenks liegen ventral, also auf der Oberschenkelvorderseite. Den weitaus größten Teil stellt der Musculus quadriceps femoris mit seinen 4 Muskelanteilen dar. Diese sind der M. rectus femoris, der M. vastus medialis, der M. vastus lateralis sowie der M. vastus intermedius. Außerdem liegt der zweigelenkige M. sartorius auf der Vorderseite des Oberschenkels, dieser beugt jedoch das Kniegelenk und das Hüftgelenk.

Die Muskeln der Oberschenkelrückseite werden auch als ischiocrurale Muskulatur und im Englischen als „Hamstrings“ bezeichnet. Zu ihnen zählen der Musculus biceps femoris, der Musculus semitendinosus sowie der Musculus semimembranosus. Alle diese Muskeln entspringen am Becken (außer das Caput breve des M. biceps femoris) und inserieren am Unterschenkel. Sie ziehen also über zwei Gelenke hinweg. Entsprechend bewirken sie im Hüftgelenk eine Extension und im Kniegelenk eine Flexion. Der M. biceps femoris wirkt zudem als einziger Außenrotator des Kniegelenks. Der M. semimebranosus und der M. semitendinosus unterstützen zudem die Innenrotation des Unterschenkels.

Einige Autoren zählen den M. popliteus ebenfalls zur Muskulatur der Oberschenkelrückseite. Rein topographisch handelt es sich jedoch um eine Unterschenkelmuskel.