INTRODUÇÃO: Crianças com transtornos do neurodesenvolvimento apresentam uma variedade de condições que, em geral, possuem comprometimento da função cognitiva, bem como limitações para realizar atividades motoras grossas e finas decorrentes do déficit de equilíbrio e da coordenação motora. OBJETIVO: O presente estudo teve por objetivo verificar se a função cognitiva está associada e pode predizer desfechos do desenvolvimento motor grosso em crianças com transtornos do neurodesenvolvimento entre 5 e 10 anos de idade. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizado um estudo transversal exploratório com 24 crianças com transtornos do neurodesenvolvimento, entre 5-10 anos de idade, capazes de deambular independente. Para avaliar a função cognitiva e as habilidades motoras grossas das crianças foram utilizados o Mini-Exame do Estado Mental e o Teste de Desenvolvimento Motor Grosso – segunda edição, respectivamente. Análise de regressão linear simples foi realizada e o tamanho do efeito calculado. RESULTADOS: Quinze (60%) eram meninos, com idade média de 7,81 (± 1,90), sete com deficiência intelectual, oito com transtorno do espectro autista, cinco com transtorno do déficit de atenção e hiperatividade, dois com transtornos de comunicação e três com transtornos específicos de aprendizagem. A pontuação do Mini-Exame do Estado Mental foi significativamente associada e capaz de explicar a variabilidade das habilidades de locomoção (R2=0,25; p=0,006), das habilidades de controle de objetos (R2=0,29; p=0,003) e do quociente motor grosso (R2=0,40; p=0,0001). CONCLUSÃO: A função cognitiva está associada e pode explicar o desenvolvimento motor grosso de crianças com transtornos do neurodesenvolvimento entre 5 e 10 anos de idade. Esses resultados podem contribuir para um melhor entendimento da influência da função cognitiva no desenvolvimento das habilidades motoras grossas dessa população.