Bei der Endoprothese werden Kopf, Pfanne oder beide Teile des Hüftgelenks durch künstliches Material ersetzt. Ziel dieser OP ist es, den Hund auf Dauer mit einem mechanisch intakten, schmerzfreien künstlichen Gelenk zu versorgen. 
Im Gegensatz zur Denervation, zur Durchtrennung des Pectinus-Muskels und der Goldimplantation behandelt diese Methode die HD nicht nur symptomatisch, sondern ursächlich, indem sie das kranke Gelenk ersetzt. Die Hüftendoprothese wird angewendet, wenn Gelenkerhaltende Operationen bei einer hochgradigen HD mit schweren Arthrosen keine Aussicht auf Erfolg haben und/oder der Besitzer rein symptomatische HD-Operationen ablehnt. Der Einsatz eines künstlichen Hüftgelenks sollte erst nach dem Schluß der Wachstumsfugen erfolgen. Bei kleineren Hunden wird oft der Femurkopfresektion der Vorzug gegeben, so daß der künstliche Hüftersatz vorwiegend bei mittelgroßen bis großen Hunden angewendet wird. Nach dem vergleichsweise großen Eingriff müssen die Hunde i.d.R. mehrere Tage in der Klinik bleiben. Zu den wichtigsten möglichen Komplikationen zählt die Luxation (Auskugelung) des Prothesenkopfes, die sich meist innerhalb der ersten vier Wochen nach der OP zeigt. Deshalb muß die Bewegung des Hundes in der frühen postoperativen Phase strikt eingeschränkt werden. Die Risiken der Hüftendoprothese liegen zum einen in einer Knocheninfektion durch Keime und zum anderen in der Pfannen- und /oder Schaftlockerung. In beiden Fällen muß die Prothese wieder entfernt werden, wobei zu beachten ist, dass eine erneute Implantation nicht mehr möglich ist. Trotz dieser Risiken bietet die Totalendoprothese aufgrund einer hohen Erfolgsquote für Hunde mit ausgeprägter HD eine viel versprechende Prognose, was auch durch Langzeitstudien belegt ist. Dennoch sollte man nicht vergessen, dass diese OP auch die aufwendigste, risikoreichste und teuerste aller erläuterten Maßnahmen ist.

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