Het doel van de puzzel is om een rooster te vullen met cijfers, 1 tot en met 4 voor een 4×4 rooster, 1 tot en met 5 voor een 5×5, enz… zoals bij Sudoku, zodat geen enkel cijfer meer dan één keer voorkomt in een rij of een kolom. Bovendien zijn Mathdoku-roosters verdeeld in dik omrande groepen cellen en de getallen in de cellen van elke kooi moeten een bepaald "doelgetal" opleveren wanneer ze worden gecombineerd met behulp van een gespecificeerde wiskundige bewerking (optellen, aftrekken, vermenigvuldigen of delen).