El objetivo del rompecabezas es rellenar una cuadrícula con dígitos, del 1 al 4 para una cuadrícula de 4x4, del 1 al 5 para una de 5x5, etc., como en el Sudoku, de modo que ningún dígito aparezca más de una vez en ninguna fila o columna. Además, las cuadrículas de Mathdoku se dividen en grupos de celdas con contornos marcados y los números en las celdas de cada jaula deben producir un número "objetivo" determinado cuando se combinan utilizando una operación matemática específica (ya sea suma, resta, multiplicación o división).