INTRODUÇÃO: As manobras de expansão pulmonar são abordagens terapêuticas utilizadas para reverter e prevenir atelectasias, porém não há evidências científicas sobre os efeitos do uso dessas técnicas. OBJETIVO: Avaliar os efeitos das manobras de expansão pulmonar comparadas aos cuidados padrão na mecânica ventilatória, duração da ventilação mecânica, oxigenação, hospitalização e mortalidade de indivíduos adultos em ventilação mecânica. MÉTODOS: Ensaio clínico randomizado com indivíduos adultos em ventilação mecânica por 12 a 48 horas. Um grupo controle recebeu o protocolo fisioterapêutico padrão (movimento passivo ou ativo, manobras para aumentar o fluxo expiratório e aspiração traqueal) e o grupo intervenção recebeu o mesmo protocolo, mais manobras de expansão pulmonar (descompressão torácica bilateral por cinco minutos e bloqueio torácico por cinco minutos em cada hemitórax) durante todo o período em que permaneceram em ventilação mecânica. As avaliações foram realizadas antes e após o tratamento padrão, imediatamente após a intervenção e 30 minutos após a intervenção. O desfecho primário foi complacência estática, enquanto os desfechos secundários incluíram: complacência dinâmica, resistência das vias aéreas, pressão de condução, oxigenação, duração da ventilação mecânica, tempo de internação, incidência de complicações e mortalidade. A comparação entre os grupos foi realizada utilizando-se o teste t para amostras independentes, Mann-Whitney, Qui-quadrado e modelos lineares generalizados quando apropriado. P < 0,05 foi considerado significante. RESULTADOS: Foram avaliados 51 participantes (67 anos, 53% homens, 26 no grupo controle e 25 no grupo intervenção). A complacência dinâmica e a saturação periférica de oxigênio mostraram diferenças entre os grupos (intervenção menos controle) antes e após as manobras de expansão (-1,41 ± 0,65 ml/cmH2O, p=0,03; e -1,05 ± 0,48%, p=0,027, respectivamente). Não foram encontradas diferenças entre os grupos para os demais desfechos. CONCLUSÃO: As manobras de expansão pulmonar não foram efetivas em promover melhora da mecânica ventilatória, oxigenação, tempo de ventilação mecânica, tempo de internação e mortalidade em indivíduos adultos sob ventilação mecânica. Embora a complacência dinâmica e a saturação tenham mostrado diferenças entre os grupos, essas diferenças não foram clinicamente importantes.