Nos casos resistentes ao tratamento, em que já se esgotaram todos os recursos disponíveis, geralmente em graus avançado de artrose em que há limitação das funções diárias e dores intensas, está indicada a cirurgia de artroplastia (prótese).

A cirurgia de prótese total do joelho é a realização da substituição da superfície articular degenerada por um componente metálico. O principal objetivo da cirurgia é propiciar a restauração da função do joelho e um grande alívio da dor, além da correção de desvios. Após a cirurgia, alguns esportes de menor impacto como natação, caminhadas leves, golfe, bicicleta ergométrica estão permitidos e recomendados. Essa cirurgia possui mais de 30 anos de história, sendo considerada com alto grau de satisfação dos pacientes.