A evapotranspiração é uma variável fundamental para estimar a exigência hídrica das culturas, e também fornece subsídio para o dimensionamento de sistemas de bombeamento, adução e distribuição de água na irrigação. A caracterização da distribuição de frequência da evapotranspiração de referência (ETo), estimada pelo método do tanque classe "A" em Petrolina-PE, foi realizada com base em série histórica de dados de 1963 a 2010, os quais foram agrupados em períodos de 5, 10, 15 e 30 dias. As distribuições gama e normal foram aplicadas aos dados de ETo com probabilidade de 95, 90, 75, 50, 25, 10 e 5%, e foram aptas para representar os dados de evapotranspiração de referência para os períodos acumulados de 10, 15 e 30 dias. Os valores de ETo (11,06 e 11,07 mm dia-1 , distribuição gama e normal, respectivamente) para o mês de outubro no período acumulado de 15 dias com probabilidade de 75%, foram os mais indicados para o dimensionamento da lâmina diária máxima de projetos de sistemas de irrigação.