Existe grande variabilidade das cultivares de milho quanto à densidade de grãos no mercado brasileiro, mas se conhece pouco sobre seus teores de óleo. Objetivou-se estudar a variabilidade do teor de óleo nos grãos de híbridos de milho e verificar a existência de correlação entre a produtividade, a densidade e o teor de óleo. Desenvolveram-se, na safra 2002/2903, dois experimentos de avaliação de cultivares, em Assis e Adamantina (SP), utilizando o delineamento em blocos ao acaso com 39 híbridos simples e triplos. Foram utilizadas dez espigas por parcela, as quais foram secionadas transversalmente na região mediana para amostragem de grãos, na face exposta. Avaliaram-se a produtividade dos genótipos, a massa de cem grãos, a proporção de grãos boiantes em solução-padrão de nitrato de sódio, o peso volumétrico e o teor de óleo dos grãos pelo método de espectrometria de ressonância magnética nuclear (RMN). Procedeu-se à análise de variância dos dados e a comparação das médias pelo teste de Skott-Knott a 5%. Calcularam-se correlações de Pearson entre o teor de óleo e os demais parâmetros avaliados, utilizando o programa SAS. Os teores de óleo variaram entre 38 a 60 g kg-1. O valor médio de massa volumétrica foi relativamente elevado (796 e 801 g L-1) devido à predominância de cultivares com grãos de aparência dura. As correlações obtidas no experimento evidenciam que híbridos de grãos mais densos tendem a ter maiores teores de óleo (r = 0,34 a 0,40). Três híbridos, no entanto, proporcionaram grãos menos densos e teores de óleo relativamente elevados. As cultivares com maior produtividade tiveram menor teor de óleo, embora o índice de correlação tenha sido baixo (r = -0,24). Concluiu-se que existe variabilidade genética do teor de óleo nos grãos suficiente para discriminar grupo de materiais com teores mais elevados. O teor de óleo correlacionou-se positivamente com a densidade de grãos, porém com valores discrepantes e extremos de óleo dentro dos grupos de menor e maior densidade.