W przypadkach gdzie niepłodność jest następstwem małej liczby i słabej ruchliwości plemników mężczyzny, jako metodę leczenia stosujemy ICSI, czyli docytoplazmatyczną iniekcję plemnika. Stymulacja i punkcja jajników kobiety przebiega tutaj w sposób identyczny jak w klasycznym zapłodnieniu pozaustrojowym. Natomiast samo zapłodnienie komórki jajowej następuje poprzez wprowadzenie plemnika do wnętrza oocytu za pomocą mikromanipulatora. ICSI jest zabiegiem całkowicie bezpiecznym mającym niskie ryzyko wystąpienia jakichkolwiek nieprawidłowości w rozwoju dziecka. Wśród tysiąca urodzonych za pomocą tej metody dzieci, nie stwierdzono żadnych wad rozwojowych. Koszt leczenia metodą ICSI waha się w granicach od 8-14 tys. zł.