Introducción. El trabajo colaborativo incentiva el aprendizaje mediante la participación activa de los estudiantes, permitiendo desarrollar habilidades sociales y construir sus propios conocimientos. Objetivo. Analizar el trabajo colaborativo y su relación con el rendimiento académico en estudiantes de medicina de un curso de investigación. Métodos. Estudio transversal, en el que participaron 148 estudiantes de medicina humana matriculados en el curso de investigación, seleccionados mediante una muestra no probabilística. Se utilizó el cuestionario denominado análisis del trabajo cooperativo en educación superior que valora la importancia del trabajo colaborativo, de 49 preguntas distribuidas en siete dimensiones. Se utilizó una escala de Likert en un rango de 1 a 5, donde 1 se valora como total desacuerdo y 5 totalmente de acuerdo. Se establecieron tres grupos: grupo bajo hasta percentil 33; grupo medio, de percentil 34 a percentil 66; y grupo alto, de percentil 67 a más. Resultados. La edad promedio fue 22,4 años y 52,7% correspondieron al género femenino. En la dimensión “concepción del trabajo”, 40,5% de estudiantes pertenecieron al grupo medio; en la dimensión “planificación del trabajo de los grupos por el profesor”, 41,9% al grupo bajo; en “criterios para organizar grupos”, 37,8% al grupo bajo; en “funcionamiento interno”, 43,2% al grupo bajo; y en “eficacia del trabajo”, 32,4% al grupo alto y 39,9% al grupo bajo. El promedio global de notas correspondió a 12,7. El rendimiento académico en estudiantes del grupo bajo y medio fue similar, y en las estudiantes de género femenino del grupo alto fue significativamente mayor (p=0,049). Conclusiones. El grupo bajo predominó en las dimensiones “planificación del trabajo del profesor”, “criterios para organizar grupos”, “normas de funcionamiento”, “funcionamiento interno” y “eficacia”. 54,7% de estudiantes correspondió al grupo alto y el promedio global de calificaciones fue 12,7. No existió relación entre las variables estudiadas.