Masters và Johnson lập luận rằng, mặc dù có một số khác biệt nhỏ, các phản ứng tình dục ở cả nam và nữ về cơ bản là giống nhau.[1][2] Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã lập luận rằng có nhiều sự khác biệt giữa nam và nữ về phản ứng của họ. Đầu tiên, Masters và Johnson đưa ra một mô hình cho nam giới, nhưng ba mô hình khác nhau cho phụ nữ. Họ tuyên bố rằng phản ứng tình dục của nam giới chỉ khác nhau về thời gian; hiển thị các mô hình khác nhau, do đó, sẽ được lặp đi lặp lại. Mặt khác, phụ nữ, họ có thể có những phản ứng khác nhau về cả cường độ và thời gian. Những biến thể này có thể đặt ra vấn đề bởi vì các nhà tâm lý học đã lập luận rằng không phải ai cũng phù hợp với mô hình này; ví dụ, hầu hết phụ nữ không đạt cực khoái trong quan hệ tình dục thâm nhập.[11] Masters và Johnson cũng đánh đồng sự cương cứng của một người đàn ông với sự bôi trơn âm đạo của một người phụ nữ trong giai đoạn hưng phấn; Roy Levin nói rằng quan sát này là sai. Âm vật của phụ nữ là song song giải phẫu với dương vật của đàn ông. Do đó, sưng âm vật sẽ tương đương với sự cương cứng của một người đàn ông.[12]

Một khía cạnh khác là thiếu sự phù hợp giữa kích thích tình dục chủ quan và kích thích bộ phận sinh dục. Nghiên cứu của Meredith L. Chivers và J. Michael Bailey chỉ ra rằng đàn ông có xu hướng thể hiện sự kích thích đặc trưng theo thể loại; nghĩa là, họ bị kích thích tình dục bởi giới tính ưa thích của họ. Tuy nhiên, phụ nữ thể hiện tính không đặc thù: Bộ phận sinh dục của họ thể hiện sự kích thích đối với cả giới tính ưa thích và không ưa thích.[13][14] Mặc dù phụ nữ báo cáo bị kích thích chủ quan, ví dụ, một người đàn ông và phụ nữ tham gia vào hoạt động tình dục, bộ phận sinh dục của họ cũng cho thấy hưng phấn tình dục với hai người đàn ông tham gia hoạt động tình dục, khi hai phụ nữ làm tình với nhau và thậm chí cả khi động vật không phải là con người quan hệ tình dục.[15]

Nhìn chung, mô hình của Masters và Johnson dường như là một ví dụ tốt hơn về phản ứng tình dục của nam giới so với phụ nữ.[16]