Os primatas da espécie Alouatta belzebul, também conhecido como bugio, guariba e barbado são endêmicos do Brasil, de grande porte, movimentos lentos e locomoção quadrúpede. O conhecimento da morfologia desta espécie é escasso e, em alguns aspectos, como o encéfalo são inexistentes. O objetivo foi descrever a anatomia macroscópica do telencéfalo de Alouatta belzebul, assim como a vascularização da base do encéfalo, núcleos da base e os seios venosos da dura-máter. Estudaram-se 20 espécimes de Alouatta belzebul, onde os giros e sulcos encefálicos foram dissecados, os núcleos da base identificados e o sistema arterial e os seios venosos foram perfundidos com a injeção de látex corado. O telencéfalo do A. belzebul apresentou-se com características lisencefálicas, corroborando com várias outras espécies de primatas não humanos e diferindo de gêneros como Pan e Homo. Os núcleos da base estavam bastante evidentes e foram descritos o núcleo caudado, putâmen, globo pálido medial e globo pálido lateral, claustro e substância negra, que funcionalmente, estão relacionados com o comportamento motor da espécie. Na análise do índice de encefalização, observou-se que o Alouatta belzebul é filogeneticamente mais próximo de Sapajus e Macaca e mais distante de gêneros como Brachyteles e Callithrix, mostrando expressiva cognição e inteligência. Em relação à inclinação do sulco central, observou-se que em Alouatta belzebul a extremidade superior é posterior à extremidade inferior, dados que corroboram com o homem, babuínos e chimpanzés e revela um lobo frontal grande quando comparado Sapajus libidinosus, demonstrando o máximo de desenvolvimento cerebral nestes primatas. O círculo arterial do Alouatta belzebul é composto por dois sistemas vasculares: o vértebro-basilar e o sistema carotídeo, que se anastomosam para fechar o circuito arterial. Na porção caudal do círculo arterial encontram-se as artérias vertebrais e seus ramos: artéria espinal rostral e a cerebelar inferior caudal. A anastomose das artérias vertebrais dá origem à artéria basilar. Esta apresentou uma variação anatômica com a formação de uma dupla artéria basilar, denominada ilha arterial. Na dura-máter foram observados nove seios venosos: seio sagital dorsal, seio sagital ventral, seio transverso, seio reto, seio sigmoide, seio temporal, seio parietal, seio basilar e seio cavernoso, com semelhanças morfológicas na origem, trajeto e destino do fluxo sanguíneo para a veia jugular interna, auxiliando na função de drenagem venosa do encéfalo nesta espécie. Dos seios venosos observados, o seio cavernoso apresentou-se com uma importância clínica e cirúrgica considerável em Alouatta belzebul devido à sua disposição topográfica junto da artéria carótida interna e glândula hipófise, dados semelhantes aos descritos para Sapajus libidinosus, Macaca fascicularis, Macaca mulatta, Papio ursinus, Cercopithecus pygerithrus e Galago senegalensis. O estudo morfológico do telencéfalo, assim como os mecanismos de revestimento, irrigação arterial e drenagem dos seios venosos, gerou informações sobre a organização encefálica do primata Alouatta belzebul, que até então não haviam sido descritas e muitos desses dados geram subsídios para compreensão de outras áreas de investigações etológicas.