Objetivo: avaliar se o maior aporte proteico enteral durante a internação hospitalar promove melhora dos índices antropométricos na alta hospitalar. Método: ensaio clínico randomizado com 117 prematuros nascidos entre janeiro de 2009 e julho de 2013 com peso ≤ 1500 gramas e idade gestacional ≤ 32 semanas em uma unidade terciária de saúde, excluídos os nascidos com malformações graves, aferindo-se os índices antropométricos ao nascimento e na alta hospitalar. Randomizaram-se os prematuros em dois grupos: grupo 1 (n=53) submetido a um aporte proteicoenteral diário de 4,5 gramas/kg/dia e grupo 2 (n=64) 3,5 gramas/kg/dia. Resultados: verificou-se diferença estatisticamente significativa para retorno ao peso de nascimento (p=0,02), crescimento de escore-Z em relação ao peso de nascimento (p=0,03) e crescimento escore-Z em relação ao comprimento de nascimento (p=0,02) quando comparados o grupo 1 ao 2. Não houve diferenças estatisticamente significativas nas incidências de enterocolite necrotizante (p=0,70, OR 0,88), deficit ponderal na alta (p=0,27, OR 0,70), restrição de crescimento na alta (p= 0,39, OR 0,82) e deficit de perímetro cefálico na alta (p=0,45, OR 0,67). Conclusão: os participantes do grupo 1 apresentaram menor decréscimo de escores-Z em relação ao peso de nascimento e ao comprimento de nascimento quando comparados ao grupo 2, além de necessidade de menor tempo para recuperação do peso de nascimento. Não houve diferença entre os grupos para tempo de internação hospitalar, assim como para enterocolite necrotizante, deficit ponderal na alta, restrição de crescimento na alta e deficit de perímetro cefálico na alta. Descritores: Prematuridade; Recém-nascido com muito baixo peso; Nutrição hiperproteica; Nutrição agressiva; Crescimento extrauterino restrito; Baixa estatura.