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O exame antropológico forense, geralmente realizado em cadáveres desconhecidos, tem como etapa importante a estimativa do sexo biológico (ESB). Nesta estimativa podem ser utilizadas estruturas anatômicas localizadas na base do crânio como os côndilos occipitais (CO), os processos mastoides (PM) e o forame magno (FM). Entretanto, trabalhos envolvendo estas estruturas mostraram heterogeneidade em sua aplicação prática devido aos graus diferentes de dimorfismo sexual em populações distintas e às variabilidades craniométricas em uma mesma população. Portanto, o presente estudo buscou aplicar diferentes metodologias existentes sobre o tema, além de buscar mais elementos para subsidiar a ESB pela análise dos CO, dos PM e do FM. Foi realizado um estudo transversal com medidas da base craniana de 114 crânios secos periciados no Instituto Médico Legal André Roquette (IMLAR), buscando correlacionar medidas desta região com a ESB. As medidas dos CO, o comprimento anteroposterior do FM, as áreas do FM e do trígono mastoideo foram maiores nos homens. Para as medidas do PM, somente a largura não foi significativamente associada ao sexo. O Índice de Baudoin não mostrou associação com o sexo, mas apresentou importante correlação negativa com a idade. Com a avaliação simultânea de três diferentes estruturas da base craniana (o comprimento do CO direito e as dimensões asterion-porion e porion-mastoidale do PM direito) foi possível a elaboração de uma equação com boa capacidade preditiva para a ESB. Esta equação é mais um instrumento para auxiliar o exame antropológico em nosso meio.