Die oberen Kleinhirnstiele (Brachia conjunctiva) entspringen aus dem Kleinhirn und steigen auf, um den seitlichen Teil des Daches des vierten Ventrikels zu bilden, wo sie in den Hirnstamm unterhalb der unteren Colliculi eintreten. Sie werden durch das Velum medullarium superior überbrückt. Die superioren Kleinhirnstielchen stellen den Hauptausgangsweg des Kleinhirns dar, und als solche sind die meisten ihrer Fasern efferent. Ein relativ kleiner afferenter Beitrag ist vorhanden. Zu den efferenten Bahnen gehören die cerebellorubralen, dentatothalamischen und fastigioreticulären Bahnen. Sie entspringen alle aus Kleinhirnkernen, die cerebellorubralen Fasern aus den Kernen Globus und Emboliform, die dentatothalamischen Fasern aus dem Nucleus dentatus und die fastigioreticulären Fasern aus dem Nucleus fastigialis. Sie treten gemeinsam aus den verschiedenen Kernen aus, um im Dach des vierten Ventrikels aufzusteigen und anterior zum tegmentalen Bereich des Mittelhirns medial des lateralen Lemniskus zu verlaufen. Die cerebellorubralen Fasern kreuzen sich an diesem Punkt und treten in den kontralateralen roten Kern ein. Die dentatothalamischen Fasern kreuzen ebenfalls und steigen auf, um in den ventralen intermediären (VI) und ventralen anterioren (VA) Kernen des Thalamus zu synapsen. Die fastigioretikulären Fasern treten in die retikuläre Formation des Mittelhirns, der Pons und der Medulla oblongata ein. afferente Bahnen umfassen die anterioren spinozerebellären und tektozerebellären Bahnen. Die Fasern der anterioren spinozerebellären Bahn haben ihren Ursprung in der Clarke’schen Säule des Rückenmarks und kreuzen in der anterioren weißen Kommissur zum lateralen Funiculus, wo sie zu den oberen pontinen Ebenen aufsteigen, bevor sie zurück kreuzen, um durch den superioren Peduncle in das Kleinhirn zu gelangen. Sie enden in der hinteren Extremitätenregion der Kleinhirnrinde. Die tectocerebellären Bahnen entspringen auf beiden Seiten aus den Colliculi superior und inferior und enden im Zwischenhirn (culmen, declive, folium, tuber, pyramid) und im Lobulus simplex. Die Funktion des Tractus tectocerebellaris ist nicht bekannt, aber es wird allgemein angenommen, dass er Seh- und Hörreflexe vermittelt.