Foi avaliada a reparação óssea após implantação de proteínas morfogenéticas ósseas (BMP) em diferentes concentrações e períodos de observação, carreadas por auto-enxerto ósseo esponjoso (EOE), em falhas ósseas, produzidas na região fronto-parietal do crânio de 20 coelhas. A falha I não foi preenchida, a II foi completamente preenchida com 3mg de EOE e as falhas III, IV, V e VI foram preenchidas com EOE associado a 0,5; 1; 2 e 5mg de BMP, respectivamente. Nas avaliações mesoscópicas, post mortem, verificou-se que, independentemente do período de tratamento, o preenchimento ósseo iniciou-se a partir das bordas para o centro e do fundo para a superfície das falhas. Na falha I manifestou-se o menor preenchimento ósseo quando comparada com as demais falhas, em todos os períodos, e nas que receberam 2mg de BMP exibiu-se a melhor cobertura óssea. Microscopicamente, verificou-se que, aos sete dias, o preenchimento ósseo iniciou-se a partir das bordas e do fundo da lesão, com mobilização e diferenciação de células provenientes do periósteo e das meninges, respectivamente e, nas avaliações subseqüentes, a atividade osteoblástica originou-se, também, de "ilhas de ossificação" semelhantes a centros de ossificação, localizadas no centro da falha. A formação trabecular aumentou, proporcionalmente, com a concentração utilizada de BMP, e a aposição e organização óssea aumentaram com o tempo de observação. Verificou-se também a presença de tecido cartilaginoso. A BMP associada ao EOE contribuiu para a formação de novo tecido ósseo, promovendo maior mobilização, diferenciação e organização celular, e abreviou o tempo de formação óssea, sugerindo processo de ossificação endocondral. Os melhores resultados foram observados com a associação de 2mg de BMP a 3mg de enxerto, e a adição de BMP, mesmo em menor quantidade, determinou precocidade de formação óssea. A maior quantidade de BMP não determinou maior preenchimento ósseo.