Tláloc, dios de la lluvia, fue venerado por los mexicas y por muchos pueblos mesoamericanos desde tiempos remotos. Esta deidad se encargaba de traer la lluvia que hacía posible las cosechas, pero también podía traer las tempestades que terminaban con ellas.

En el interior del adoratorio, destaca una banqueta sobre la que debió de colocarse la imagen del dios. En esta parte del edificio se encuentra la pintura mural mejor conservada, cuya reproducción puede verse en la Sala 5 del museo.

Frente a la entrada podemos ver la escultura policromada de un chac mool, con atributos de Tláloc, que aún conserva el color original. En 1989 se excavó un túnel en la mitad de la escalinata que conduce a este adoratorio, encontrándose la cabeza de otro chac mool. Esta es la pieza mexica más antigua hallada en el Templo Mayor, que data del año 1350 d.C. aproximadamente.