El modo en que las universidades han adoptado un enfoque centrado en la gestión de la calidad para lograr una mayor eficiencia y eficacia en la dirección de los procesos universitarios, y asegurar su mejora continua, es uno de los problemas principales de la gestión universitaria moderna. El objetivo general del artículo es proponer un Sistema de Gestión de la Calidad (SGC) para el proceso de investigación, basado en la norma ISO 9001:2015 y en el modelo de evaluación institucional utilizado en Ecuador, para certificar la calidad de las universidades. La Universidad de Otavalo incluyó en su plan estratégico 2015-2020 el diseño e implementación de un SGC, lo cual requirió el desarrollo de una investigación de naturaleza exploratoria y descriptiva, así como el uso de una metodología mixta estructurada en siete etapas, que abarcaron desde la definición del tipo de estudio hasta el diseño del SGC. Además, incluyó los instrumentos de investigación estructurados y no estructurados, elaborados para la recolección de la información. El resultado final del trabajo fue un diagnóstico fundamentado de la situación del proceso de investigación en la institución y el diseño e implementación de un SGC, el cual está integrado por cinco subprocesos con sus respectivas caracterizaciones, flujogramas y procedimientos, incluyendo los documentos y registros requeridos para el aseguramiento de la calidad. Su aplicación ha permitido mejorar la organización del proceso investigativo, evidenciado en los resultados en la gestión de proyectos y en la producción científica lograda.