RESUMO Introdução: A detecção de talentos é um processo dinâmico e multifatorial que deve começar pela escola. Objetivo: Criar um modelo matemático de avaliação do potencial esportivo de escolares para as provas de velocidade, lançamentos e resistência no atletismo, e testar as suas propriedades psicométricas. Métodos: Participaram 2871 escolares de ambos os sexos de 11 a 17 anos de um colégio militar. Os alunos foram submetidos a uma bateria de testes multidimensionais, contendo indicadores antropométricos, físico-motores, psicológicos, socioambientais, maturacionais e de desempenho. 10 professores avaliaram os alunos quanto aos aspectos intangíveis do potencial esportivo e a expectativa de sucesso futuro. Adotando procedimentos analíticos e heurísticos, criou-se o Gold Score Athletics – índice linear, híbrido (testes + olho do treinador) e ponderado, de acordo com a importância de cada indicador em função do tipo de prova. Resultados: Na amostra de validação do modelo (n = 1384), 13,9%, 16,6% e 11,7% dos meninos e 10,9%, 10,1% e 9,1% das meninas foram classificados como elevado potencial (Gold Score ≥ 60) para provas de velocidade, lançamentos e resistência respectivamente. A consistência interna (r = 0,76 a 0,82) e estabilidade do diagnóstico foram elevadas (r = 0,72 a 0,81). O Gold Score Athletics para velocistas, lançadores e corredores de longa distância, para ambos os sexos, foi maior nos estudantes selecionados para uma competição nacional quando comparados aos não selecionados (p < 0,001; d: 0,95 a 1,44) – validade de construto – e maior nos medalhistas em uma competição de Atletismo, realizada dois anos após o diagnóstico, quando comparados aos não medalhistas (p < 0,05; d: 0,62 a 1,87) – validade preditiva. Conclusão: O Gold Score Athletics é um modelo científico válido e fidedigno de avaliação do potencial esportivo de escolares, sendo útil na detecção de talentos para o Atletismo. Nível de Evidência II; Estudo diagnóstico.