OBJETIVO: Analisar o comportamento da temperatura em crianças febris medicadas com dose oral única do ibuprofeno (10 mg/kg), dose recomendada para febre alta, comparado à dipirona (15 mg/kg), dose preconizada pelo fabricante, após 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 horas da medicação antitérmica. MÉTODOS: Ensaio clínico, aberto e randomizado (1:1), em crianças de ambos os sexos, com doenças febris, com idade entre 6 meses e 8 anos, temperatura axilar basal entre 38,0 e 40,3 °C, e divididas em dois grupos: febre alta (> 39,1 °C) e febre baixa (38,0 a 39,1 °C). A análise do comportamento baseou-se nos critérios de descontinuidade, segurança, resposta ao tratamento, tolerabilidade e eficácia terapêutica. RESULTADOS: Das 80 crianças, 31 permaneceram afebris ao longo de 8 horas (38,8%), 100,0% obtiveram decréscimo da temperatura com ambas as medicações nas 2 primeiras horas. No grupo de febre alta, 11 crianças medicadas com ibuprofeno foram mantidas até a 5ª hora (100,0%), e 11 com dipirona até a 3ª hora (100,0%). A eficácia antipirética na febre alta foi estatisticamente significante a favor do ibuprofeno na 3ª e na 4ª hora, e, na febre baixa, na 3ª hora após a medicação. CONCLUSÕES: Este estudo demonstrou que, em dose oral única, o ibuprofeno proporciona atividade antipirética mais acentuada do que a dipirona, principalmente na febre alta. Ambas as medicações foram bem toleradas e seguras em curto prazo.