O uso da ureia como fertilizante implica em elevadas perdas de N-NH3. Essas perdas comprometem a sustentabilidade da adubação nitrogenada em sistemas intensivos de produção de forragem, mesmo em áreas irrigadas de regiões tropicais. Assim, é primordial a adoção de práticas de manejo que favoreçam a eficiência de utilização do N-ureia pelas plantas. Portanto, avaliou-se a aplicação de doses de ureia associada ou não ao inibidor de urease NBPT® sobre as perdas de N-NH3 do solo por volatilização, a produtividade e a eficiência de uso do N na Tithonia diversifolia em cultivo irrigado. Utilizou-se o delineamento em bloco casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial 2 x 5, sendo o primeiro fator a ureia associada ou não com o inibidor de urease NBPT®, e o segundo representado pelas doses de 0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1 de N. As maiores perdas de N-NH3 no solo foram observadas no 6º dia após aplicação, nos tratamentos sem inibidor de urease e nas maiores doses de ureia. A utilização de NBPT® reduziu a perda de N-NH3 no solo a menos de 5% das doses aplicadas. O NBPT® em mistura a ureia aumenta a eficiência agronômica do uso do N e a produtividade pela T. diversifolia em comparação ao uso do fertilizante sem esse inibidor. A eficiência do uso do nutriente aplicado possui comportamento inverso ao aumento da dose de N aplicada, sendo o melhor custo benefício referente a produtividade da forrageira (12.000 kg ha-1 de massa seca) obtido com a aplicação 50 kg ha-1 de N com NBPT®.