Augenzeugen berichteten, die Bombe sei in der Nähe einer vor allem von schiitischen Huthis besuchten Moschee in der Altstadt Sanaas explodiert. Sanaa wird derzeit von den Huthi-Rebellen kontrolliert.
Zu dem Anschlag bekannte sich kurz danach die sunnitische Dschihadistengruppe Islamischer Staat (IS), wie das auf die Überwachung islamistischer Internetseiten spezialisierte US-Unternehmen Site meldete.
Zuvor hatte Saudi-Arabien seine Luftangriffe in dem Bürgerkriegsland fortgesetzt. Flugzeuge hätten in Sanaa Stellungen der Huthi-Rebellen bombardiert, berichteten Anwohner am Samstagmorgen. Angegriffen worden sei unter anderem der internationale Flughafen. Über der Stadt stiegen dicke Rauchsäulen auf. Angaben über mögliche Opfer gab es zunächst nicht.
Am Freitag waren die UNO-Friedensgespräche in Genf zum Jemen zwischen den Huthi-Rebellen und der jemenitischen Exilregierung ohne Ergebnis zu Ende gegangen.
Es habe jedoch einige Fortschritte gegeben, auf denen in naher Zukunft aufgebaut werden könne, sagte der UNO-Sondergesandte für den Jemen, Ismail Ould Scheich Ahmed.
Jemens Aussenminister Riad Jassin beschuldigte die Huthis, sie hätten bei den Gesprächen Fortschritte wie einen dauerhaften Waffenstillstand verhindert. Ein Termin für weitere Gespräche steht bislang nicht fest.
Die Huthi-Rebellen und mit ihnen verbündete Kräfte des früheren Präsidenten Ali Abdullah Salih haben im Jemen grosse Teile des Landes unter Kontrolle gebracht. Präsident Abed Rabbo Mansur Hadi und die Regierung sind nach Riad geflohen. Die von Saudi-Arabien geführte Koalition bombardiert seit Ende März Stellungen der Huthis und ihrer Verbündeten, ohne diese aber bislang aufhalten zu können.