Resumo. Informações sobre densidades de plantas que maximizem a produtividade de grãos em variedades de polinização aberta (VPA) de milho, especialmente quando cultivadas em sistemas agroecológicos de produção, são escassas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade de grãos em VPA de milho cultivadas em diferentes densidades de plantas sob sistema agroecológico. Foram conduzidos experimentos nas safras 2004/05 e 2005/06, no município de Papanduva, SC. Os tratamentos foram dispostos segundo o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial (4x4), com três repetições. Quatro genótipos de milho foram avaliados, sendo três VPA (SCS 153-Esperança, MPA 01 e Pixurum 06); e um híbrido (AS-1544 na primeira safra e AS-3601 na segunda safra). Os genótipos foram cultivados em quatro densidades de plantas: 25.000, 40.000, 55.000 e 70.000 plantas ha-1. Avaliaram-se a estatura de plantas, o diâmetro do colmo, as percentagens de acamamento e quebra do colmo, a produtividade de grãos e os componentes de rendimento (número de espigas por planta, número de grãos por espiga e massa do grão). Concluiu-se que a faixa de densidade de plantas que maximiza a produtividade de grãos em VPA varia de 45.000 a 55.000 plantas ha-1.