Este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia do uso de dispositivo de progesterona do quarto ao oitavo dia após a superovulação de ovelhas mestiças Dorper/Santa Inês sobre a função luteal e produção in vivo de embriões. Um total de 20 ovelhas multíparas receberam um dispositivo intravaginal de progesterona (P4; 0,36 g; Primer ® , Agener União Saúde Animal, Brasil) por nove dias, inserido (D0) e retirado (D9) no período da tarde (18:00 h), bem como seis doses decrescentes (25, 25, 15, 15, 10, 10%) de 133 mg de pFSH i.m. (Folltropin ® , Vetoquinol, Brasil) em intervalos de 12 h. Sendo a superovulação iniciada 60h antes da remoção do dispositivo e terminando concomitantemente com a remoção do dispositivo. Todas as ovelhas receberam 125 µg de cloprostenol i.m. (Sincrocio ® ; Ourofino, Brasil) na quinta e sexta doses de pFSH e 50 µg de gonadorelina i.m. (Gestran ® , Tecnopec, São Paulo, Brasil) no D10, e foram submetidas a monta natural a cada 12 h durante o estro. No D13, as ovelhas previamente detectadas em estro e com corpos lúteos viáveis (CL; n=19) foram igualmente alocadas para receber seus próprios implantes intravaginais usados alguns dias antes (G-P4; n=10) ou não (G-Control; n=9). No D17, os dispositivos foram novamente removidos e todas as fêmeas receberam o protocolo de relaxamento cervical incluindo 125 µg de cloprostenol i.m. e 0,5 mg de benzoato de estradiol i.m. (Gonadiol ® ; Zoetis, Brasil) ambos 16 h antes, bem como 50 UI de ocitocina i.v. (Ocitocina Forte ® , UCB, Brasil) 20 min antes da recuperação não cirúrgica de embriões. A contagem e a viabilidade do CL foram realizadas por ultrassonografia transretal modo B e Doppler colorido antes da reinserção do implante (D13) e na sua remoção (D17). Amostras de sangue foram em D9, D13 e D17 para a determinação das concentrações circulantes de progesterona (P4). Os dados não paramétricos e paramétricos foram analisados pelo teste de Mann- Whitney e ANOVA, respectivamente. As frequências foram avaliadas pelo teste Qui- quadrado ou exato de Fisher. As diferenças foram consideradas significativas quando p<0,05. A resposta do estro foi de 95% (19/20). Todas as ovelhas em estro apresentaram pelo menos um CL viável no D13. As concentrações plasmáticas de P4 foram semelhantes (P>0,05) em D9 (1,0±0,2 vs. 1,9±0,7 ng/mL) e 13 (1,1±0,4 vs. 1,6±0,5 ng/mL), mas diferiu em D17 (4,0±1,3 vs. 9,2± 2.8) para G-Control e G-P4, respectivamente. A regressão do CL foi semelhante (P>0,05) nas ovelhas G-Control (44,4%) e G-P4 (33,3%). A taxa média de recuperação não diferiu entre os grupos (P>0,05) e os óvulos/embriões recuperados foram inferiores (P<0,05) no G-Controle (24,5 ± 10,6% e 3,7 ± 2,0) do que no G-P4 (52,7 ± 10,5% e 11,6 ± 2,9) ovelhas, respectivamente. A taxa de viabilidade embrionária foi semelhante (P>0,05) ao G- Control (9,1% ou 2/22) e G-P4 (23,5% ou 19/81). Em conjunto, esses dados sugerem que a reinserção do implante intravaginal de progesterona por quatro dias após a superovulação promove maior concentrações de P4 circulante, resultando em maior recuperação embrionária. Palavras-chave: Regressão Prematura de Corpo Lúteo. Superovulação. Colheita de embrião não cirúrgica.