El uso de progestágenos puede contaminar el medio ambiente y el tejido animal, por lo que el uso de prostaglandinas F2α (PGF2α) y hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) pueden representar una alternativa viable. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de aplicar una dosis de GnRH en el intervalo de aplicación de dos dosis de PGF2α, y compararlo con protocolos basados en progestágenos y PGF2α, comúnmente utilizados en la sincronización de estros, con respecto al pico pre-ovulatorio de la hormona luteinizante (LH), concentraciones de progesterona post-estro, tasa de preñez, pariciones y prolificidad. Después de una pre-sincronización con doble aplicación de PGF2α, 30 ovejas adultas multíparas (peso vivo = 45 ± 3.1 kg, condición corporal= 3.2 ± 0.5 unidades y tiempo post-parto = 60 d a 90 d) fueron asignadas aleatoriamente a uno de tres tratamientos (n = 10). Grupo 1: P (Testigo), recibieron dosis única de 125 μg de cloprostenol por vía IM (intramuscular); Grupo 2: FP, recibieron esponjas intravaginales que contenían 20 mg de acetato de fluorgestona por 5 d, y al retiro de la esponja fueron inyectadas con 125 μg de cloprostenol vía IM; Grupo 3: GP, recibieron 50 μg de GnRH IM, y 7 d después  fueron inyectadas con 125 μg de cloprostenol. El inicio del estro fue más rápido (P ≤ 0.05) en el grupo P comparado con el grupo FP. El grupo GP (P ≤ 0.05) tuvo mayores  concentraciones de progesterona después de 5 d post-estro, comparado con los grupos P y FP. La tasa de preñez no fue diferente (P > 0.05) entre grupos. Los protocolos de sincronización evaluados fueron semejantes en su efectividad para mejorar el comportamiento reproductivo en ovejas de pelo. Se recomienda usar protocolos basados en su aplicación de PGF2α, debido a su facilidad de aplicación.