A infertilidade é diagnosticada quando, após 12 meses de relações sexuais sem contraceptivos, não ocorre concepção, afetando especialmente casais em idade reprodutiva. A reprodução assistida, em constante evolução, oferece alternativas como a fertilização in vitro (FIV), onde a fecundação ocorre em laboratório, proporcionando esperança para casais com dificuldades reprodutivas. O objetivo geral do estudo foi demonstrar os desafios e as possibilidades da Fertilização In Vitro no tratamento da infertilidade em mulheres. Trata-se de uma revisão de literatura. Foram consultados os seguintes bases de dados: Scielo, Lilacs, Biblioteca Virtual da Saúde e Portal da CAPES. A fertilização in vitro (FIV) apresenta desafios, como efeitos colaterais dos medicamentos hormonais e o impacto emocional das incertezas do tratamento. No entanto, é uma das intervenções mais eficazes contra a infertilidade, com avanços tecnológicos que elevam as taxas de sucesso. O acompanhamento médico especializado e o suporte psicológico são fundamentais para superar obstáculos e aumentar as chances de êxito. A FIV continua sendo uma das opções mais eficazes para a realização da maternidade, com os avanços tecnológicos elevando as taxas de sucesso. O acompanhamento médico especializado, somado ao suporte emocional, torna-se essencial para que as pacientes consigam enfrentar os desafios e ampliar as chances de sucesso no tratamento.