La principale différence entre le crawl et le papillon, c'est que les bras suivent dans le premier cas un mouvement alternatif et dans le second un mouvement simultané.
Ces deux nages ayant le même schéma de traction dans l'eau, les muscles sont sollicitées de manière pratiquement identique.
Comme dans le crawl, les bras du nageur de papillon sont en position allongée au moment de déclencher la partie propulsive sous l'eau.
Mobilisés tout au long de la phase propulsive, le grand pectoral et le grand dorsal sont les principaux muscles moteurs, alors que les fléchisseurs du poignet maintiennent ce dernier dans une position neutre à légèrement fléchie.
Le biceps du bras et le brachial sont sollicités pour faire passer le coude de la pleine extension, lors de l'amorce de l'appui, à une position fléchie d'environ 40 degrés durant la partie intermédiaire de la traction.
À l'inverse du crawl, le nageur de papillon étend avec force les coudes durant la partie finale de la traction, sollicitant ainsi bien plus le triceps brachial.
Comme dans le crawl, ce sont la coiffe des rotateurs et le deltoïde qui actionnent les bras durant la phase de dégagement, mais le mécanisme est quelque peu différent.
En papillon, il n'y a pas de roulement du corps pour aider au dégagement comme dans le crawl ; c'est l'ondulation du buste qui fait sortir la partie supérieure de ce dernier de l'eau et contribue au processus de dégagement.
Cette fois encore, les muscles stabilisateurs de l'omoplate sont extrêmement importants, car ils fournissent un solide point d'ancrage aux forces propulsives produites avec les bras et participent à leur repositionnement dans la phase de dégagement.
Même s'il n'y a pas dans le papillon de roulement du corps comme en crawl, les muscles stabilisateurs du tronc sont importants pour relier les mouvements des membres supérieurs et inférieurs, et ils jouent un rôle essentiel dans le mouvement ondulatoire qui permet au nageur de sortir le haut du buste