Introducción. En Buenavista, Michoacán, México, la superficie sembrada de papaya (Carica papaya L.) es de la variedad Maradol Roja y la mayoría de los agricultores utilizan un modelo de producción agrícola convencional, donde no se conoce con certeza la productividad ni la rentabilidad del cultivo; conocer estas dos variables permitiría obtener una producción eficiente que a mediano plazo mejoraría el entorno socioeconómico de los agricultores. Objetivo. Comparar un modelo de producción agrícola sustentable contra el modelo de producción convencional de papaya, para identificar la producción agrícola y la relación beneficio-costo. Materiales y métodos. El experimento se llevó a cabo en el municipio de Buenavista, Michoacán, México, durante 2015. Se caracterizó por tener dos unidades experimentales, un tratamiento por unidad (sustentable y convencional) con un muestreo aleatorizado simple. Se evaluaron el peso de fruto, los sólidos solubles totales y los frutos por planta. El análisis estadístico incluyó prueba de Levene, prueba de Kolmogorov-Smirnov y Lilliefors, ANOVA y prueba no paramétrica U de Mann-Whitney. Se realizó análisis económico con los indicadores: costo total de la inversión, ingreso total, relación beneficio costo, rentabilidad y punto de equilibrio. Resultados. El modelo sustentable mostró para peso de fruto 1,71 kg, 38,0 frutos por planta, costo total de inversión de USD $ 8736,83 ha-1, relación beneficio costo de 2,24, y un punto de equilibrio de 38,47 %. El modelo convencional mostró 2,20 kg en peso de fruto, 53,72 frutos por planta, un costo total de inversión de USD $ 9262,03 ha-1, relación beneficio costo de 1,08, y un punto de equilibrio de 90,11 %. Conclusión. El modelo convencional resultó desfavorable económicamente, por lo que se sugiere mejorarlo gradualmente hasta llegar a ser rentable. El modelo sustentable mostró ser muy atractivo económicamente y tener aprovechamiento eficiente de los recursos naturales locales.