Tę metodę operacyjną stosujemy, gdy wielkość ubytku pnia nerwowego przekracza 4?5 cm, a obu końców nerwu nie można zbliżyć pomimo mobilizacji pnia nerwowego, zgięciowego ułożenia sąsiadujących stawów lub zmiany przebiegu nerwu. Materiałem używanym do wolnych przeszczepów nerwów są najczęściej: n. suralis, nn. cuianei brachii et antebrachii mediales, rt. cutaneus antebrachii lat., n. radialis superticialis. Korzystamy wyłącznie z przeszczepów autogennych. Przeszczepy nieco dłuższe aniżeli wielkość ubytku i w ilości odpowiadającej mniej więcej grubości naprawianego pnia nerwowego wszywamy w ubytek nerwu. Staramy się przy tym łączyć wolnymi przeszczepami jednoimienne pęczki w obu kikutach nerwu. Stosujemy tutaj szew pęczkowy, który zakładamy, posługując się dużymi powiększeniami, jakie daje mikroskop operacyjny. Jako szwu używamy nici atraumatycznych grubości 10/0. W niektórych ośrodkach stosuje się zespalanie wolnych przeszczepów nerwów za pomocą szwów i dodatkowo miejsce zespolenia skleja się osoczem.