O Ministério da Saúde recomenda e incentiva a Atenção Humanizada ao recém-nascido de baixo peso utilizando-se o Método Mãe-Canguru (MMC) nas unidades integrantes do Sistema Único de Saúde (SUS). O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar as respostas fisiológicas entre o MMC e a posição prona (PP), em recém-nascidos pré-termo (RNPT). Foi feito um estudo de intervenção, realizado entre setembro e outubro de 2009, composto por 20 RNPT, de ambos os sexos, com idade gestacional entre 24 a 36 semanas, estáveis hemodinamicamente, sendo classificados como grupo I (MMC) e grupo II (PP). Foram consideradas as variáveis: frequência cardíaca (FC), frequência respiratória (FR), saturação periférica de oxigênio (SatO2) e temperatura corporal (T). As mensurações foram realizadas por três dias consecutivos, antes e 60 min após a aplicação das técnicas. No grupo PP, a FR aferida antes foi significativamente maior do que a aferida após a intervenção, nos 1º e 3º dias (p<0,0001; p<0,006); enquanto que, no MMC, a FR apresentou diferença significativa somente no 3º dia (p<0,006). A FC apresentou redução entre os momentos no 3º dia, nos grupos PP (p<0,02) e no MMC (p<0,04). No grupo PP, a variável SatO2 apresentou significativo aumento nos 1º (p<0,02) e 3º dias (p<0,02), entre os momentos de coleta, e no 3º dia do MMC (p<0,04). Não foram observadas alterações na FR, FC, T e SatO2 com a aplicação do MMC e PP, não havendo melhor desempenho em relação aos grupos. Observamos diminuição da FR após a aplicação do MMC e PP em momentos isolados e aumento da SatO2 no 3º dia após o MMC.