Cefaleia conhecida popularmente como dor de cabeça é um dos sintomas podem se manifestar em alguns diagnósticos de DTM. Nestes casos, a dor de cabeça pode se manifestar principalmente nas têmporas, e em geral, do mesmo lado da DTM. Por ser desencadeada por esse problema, a cefaleia decorrente da disfunção é denominada como cefaleia secundária.