As variantes com restrições extras mantêm o tabuleiro 9x9 conhecido, mas acrescentam regras por cima das exigências padrão de linha, coluna e bloco. Essas regras extras limitam onde os dígitos podem ir, criando quebra-cabeças que parecem familiares, mas são bem diferentes. Paradoxalmente, mais restrições às vezes deixam o quebra-cabeça mais fácil: há mais maneiras de eliminar candidatos.
A variante mais simples acrescenta uma só regra: as duas diagonais principais do tabuleiro também precisam conter os dígitos de 1 a 9 exatamente uma vez. O tabuleiro costuma ser marcado com um X para destacar as diagonais. Essa única adição cria novos caminhos de dedução, sobretudo para as células na interseção de uma diagonal com uma linha, uma coluna e um bloco.
O Sudoku Diagonal é a primeira variante recomendada para quem já está à vontade com o Sudoku clássico.
O Hyper Sudoku acrescenta quatro regiões 3x3 extras ao tabuleiro, destacadas em uma cor contrastante. Essas regiões se sobrepõem aos blocos padrão, criando restrições adicionais. Cada região destacada precisa conter os dígitos de 1 a 9, como as linhas, colunas e blocos. As restrições sobrepostas deixam muitas células mais fáceis de resolver, então os quebra-cabeças de Hyper Sudoku muitas vezes começam com menos números iniciais.
O Sudoku Jigsaw troca os nove blocos 3x3 por nove regiões de formato irregular. Cada linha e coluna ainda precisa conter de 1 a 9, e cada região irregular também. Os formatos fora do padrão quebram os padrões conhecidos e obrigam você a pensar de outro jeito sobre quais células interagem. Os quebra-cabeças Jigsaw são visualmente marcantes e surpreendentemente refrescantes para jogadores experientes.
O Windoku é parecido com o Hyper Sudoku, mas põe as quatro regiões extras em posições que lembram vidraças de janela, espaçadas de modo uniforme no tabuleiro. Como no Hyper Sudoku, cada região de janela precisa conter de 1 a 9. O posicionamento específico cria interações de restrições únicas, diferentes das do Hyper Sudoku apesar do conceito parecido.
O Sudoku Anti-Knight acrescenta uma restrição inspirada no xadrez: duas células à distância de um movimento de cavalo (em forma de L) não podem conter o mesmo dígito. Essa regra vale para o tabuleiro todo, não só dentro das regiões. Ela cria uma teia de restrições difícil de visualizar, mas poderosa para eliminar. Os quebra-cabeças Anti-Knight exigem raciocínio espacial cuidadoso.
O Sudoku Anti-King impede dígitos iguais em células adjacentes na diagonal. Como toda célula tem até quatro vizinhas na diagonal, essa restrição tem grande alcance e muitas vezes permite que o quebra-cabeça comece com pouquíssimos números iniciais. Combinada com as regras padrão, a restrição Anti-King cria ligações lógicas densas por todo o tabuleiro.
Muitos criadores de quebra-cabeças combinam várias restrições, por exemplo o Sudoku Diagonal Anti-Knight ou o Hyper Sudoku Jigsaw. Essas variantes híbridas estão entre os quebra-cabeças de Sudoku mais desafiadores que existem, e exigem que quem resolve maneje vários sistemas de restrições ao mesmo tempo.