El equilibrio dinámico del metabolismo óseo es fundamental para la formación ósea en pollos de engorde. Los largos fotoperíodos han resultado en trastornos en los huesos de las patas en los pollos de engorde. La melatonina (MT) es una hormona esencial que protege el crecimiento y desarrollo de los huesos, pero las funciones de la melatonina en el metabolismo óseo de las patas están pobremente definidas en los pollos de engorde expuestos a largos fotoperíodos. Un total de 216 pollos de engorde machos sanos de Arbor Acres (AA) de 5 días de edad fueron asignados aleatoriamente a tres grupos de tratamiento, es decir, fotoperíodo 12L:12D, fotoperíodo 18L:6D, fotoperíodo 18L:6D con suplementación exógena de MT (18L:6D + MT) durante 2 semanas. Aquí, encontramos que el fotoperíodo 18L:6D aumentó la longitud tibial ( < 0.001), circunferencia ( = 0.012) y diámetro largo ( = 0.003) de los pollos de engorde, pero disminuyó el índice de peso tibial ( = 0.038) y la resistencia tibial. El fotoperíodo 18L:6D indujo daño en el cartílago tibial, disminuyó la relación osteoblasto/osteoclasto ( = 0.002) y disminuyó la fibra de colágeno de la cavidad medular ( = 0.018) en los pollos de engorde. La MT exógena mejoró la resistencia tibial, alivió el daño en el cartílago tibial, aumentó la actividad osteoblástica tibial, alivió el reclutamiento y activación de osteoclastos y mejoró la fibra de colágeno en la cavidad medular en los pollos de engorde expuestos a largos fotoperíodos. En conjunto, la MT exógena mejoró el rendimiento, morfología y formación tibial de los pollos de engorde expuestos a largos fotoperíodos.