RESUMO Objetivo analisar, ao longo do tempo, a constituição dos arranjos familiares de idosos e a relação destes com o apoio social, a fragilidade, qualidade de vida e cognição. Também, verificar, na perspectiva destes sujeitos, tensões existentes no contexto familiar. Método estudo longitudinal, com métodos mistos e triangulação concomitante. Aplicaram-se entrevista sociodemográfica, Escala de Fragilidade de Edmonton, WHOQOL-BREF e OLD, The Montreal Cognitive Assessment, Genograma e Ecomapa. Os dados quantitativos utilizaram teste de comparação de Wilcoxon e Mann Whitney; e os de abordagem qualitativa, a análise de conteúdo de Bardin, com o materialismo dialético como referencial teórico. Resultados dos 84 idosos no período do estudo (2012/2016-2019), a maioria tinha mais de 70 anos e era do sexo feminino (83,3%). A fragilidade e cognição não apresentaram relação estatística significativa com o tipo de arranjo familiar. Idosos que moravam sozinhos apresentaram pior qualidade de vida nos domínios físico (p=0,044) e psicológico (p=0,031). Idosos que moravam com netos apresentaram piora no domínio relação social (p=0,047) e melhora no domínio morte e morrer (p<0,001). Encontraram-se três categorias e nove subcategorias, as quais evidenciaram a importância das relações de interdependência e apoio na família. A integração dos dados demonstrou que o tamanho do arranjo familiar e os tipos de membros não determinam a existência de apoio, mas os vínculos formados com a família e comunidade. Conclusão a fragilidade e cognição não apresentaram diferença estatística com o tipo de arranjo familiar, porém essa relação foi encontrada em alguns domínios da qualidade de vida.