Varianty s dalšími omezeními si ponechávají známou mřížku 9x9, ale přidávají k standardním požadavkům na řádky, sloupce a čtverce další pravidla. Tato pravidla omezují, kam mohou číslice jít, a vytvářejí hlavolamy, které působí povědomě, a přitom zřetelně jinak. Paradoxně více omezení může hlavolam někdy usnadnit — je víc způsobů, jak vyloučit kandidáty.
Nejpřímější varianta přidává jedno pravidlo: obě hlavní úhlopříčky mřížky musí také obsahovat číslice 1 až 9 právě jednou. Mřížka bývá označená X, aby úhlopříčky vynikly. Tento jediný dodatek vytváří nové cesty dedukce, zejména u políček v průsečíku úhlopříčky s řádkem, sloupcem a čtvercem.
Diagonální sudoku je doporučená první varianta pro řešitele, kteří si jsou jistí v klasickém sudoku.
Hyper sudoku přidává do mřížky čtyři další oblasti 3x3, zvýrazněné kontrastní barvou. Tyto oblasti se překrývají se standardními čtverci a vytvářejí další omezení. Každá zvýrazněná oblast musí obsahovat číslice 1 až 9, stejně jako řádky, sloupce a čtverce. Překrývající se omezení usnadňují řešení mnoha políček, takže hyper sudoku často začíná s méně zadanými číslicemi.
Jigsaw sudoku nahrazuje devět čtverců 3x3 devíti nepravidelně tvarovanými oblastmi. Každý řádek a sloupec stále musí obsahovat 1 až 9 a každá nepravidelná oblast také. Nestandardní tvary rozbíjejí známé vzorce a nutí tě přemýšlet jinak o tom, která políčka se ovlivňují. Jigsaw hlavolamy jsou vizuálně nápadné a pro zkušené řešitele překvapivě osvěžující.
Windoku je podobné hyper sudoku, ale čtyři další oblasti umisťuje na pozice připomínající okenní tabule — rovnoměrně rozmístěné v mřížce. Stejně jako u hyper sudoku musí každá okenní oblast obsahovat 1 až 9. Konkrétní umístění vytváří jedinečné interakce omezení, které se od hyper sudoku liší navzdory podobnému principu.
Anti-Knight sudoku přidává omezení inspirované šachy: žádná dvě políčka vzdálená o tah jezdce (ve tvaru L) nemohou obsahovat stejnou číslici. Toto pravidlo platí v celé mřížce, ne jen uvnitř oblastí. Vytváří síť omezení, kterou je těžké si představit, ale je silná pro vyloučení. Anti-Knight hlavolamy vyžadují pečlivé prostorové uvažování.
Anti-King sudoku brání výskytu stejných číslic v úhlopříčně sousedních políčkách. Protože každé políčko má až 4 úhlopříčné sousedy, je toto omezení dalekosáhlé a často dovoluje hlavolamům začínat s velmi málo zadanými čísly. V kombinaci se standardními pravidly vytváří omezení Anti-King hustá logická propojení v celé mřížce.
Mnoho tvůrců hlavolamů kombinuje více omezení — například diagonální anti-knight sudoku nebo hyper jigsaw sudoku. Tyto hybridní varianty patří k nejnáročnějším hlavolamům sudoku, které existují, a vyžadují, aby řešitelé žonglovali s několika systémy omezení najednou.