As cabeças da mandíbula podem sofrer alterações morfológicas em função do padrão facial, carga funcional, forças oclusais e tipo de oclusão. O objetivo do presente estudo foi comparar as dimensões das cabeças da mandíbula, avaliadas em imagens tomográficas, em pacientes do sexo feminino e masculino, assim como em diferentes faixas etárias. Foram incluídos no estudo exames de tomografia computadorizada por feixe cônico (TCFC) e fichas clínicas de 72 pacientes maiores de 18 anos, clinicamente simétricos, em cujos volumes eram completamente visualizadas ambas as articulações temporomandibulares. Um examinador treinado e calibrado realizou mensurações do valor do ângulo que representa a inclinação da cabeça da mandíbula à direita e à esquerda, de suas dimensões nos sentidos mediolateral e anteroposterior, assim como de sua área. Estas foram repetidas após duas semanas. A concordância intraexaminador foi avaliada pelo teste t-Student.  Para a comparação das mensurações lineares, angulares e de área entre os sexos, foi utilizado o teste t-Student para amostras pareadas. Para a comparação entre as faixas de idade utilizou-se Análise de Variância. Para todos os testes realizados o nível de significância foi de 5%.  A amostra foi constituída por exames de 47 mulheres (65,28%) e 25 homens (34,72%), com idade média de 55,3 ± 11,4 anos, variando de 21 a 77 anos. Não houve diferença significativa entre os valores das duas medições realizadas pelo examinador. Os resultados do teste t-student para amostras pareadas evidenciaram diferença significativa entre os sexos para as medidas de área e diâmetro mediolateral, com valores significativamente maiores para o sexo masculino em ambos os lados. Não houve diferença significativa para nenhuma das medidas avaliadas entre as faixas de idade. Conclui-se que a cabeça da mandíbula apresenta-se maior nos indivíduos do sexo masculino e não varia em função da faixa etária.