Los híbridos de maíz con mayor vitreosidad contienen un mayor contenido de carotenoides; sin embargo, la relación entre el perfil de carotenoides y las propiedades físicas y químicas relacionadas con la vitreosidad no ha sido investigada. El objetivo de este estudio fue investigar la relación entre las propiedades físicas (tamaño del grano, dureza, densidad y densidad a granel), composición de macronutrientes (proteína bruta y grasa, almidón, amilosa, amilopectina y zeína) y perfil de carotenoides (carotenoides individuales, totales, alfa y beta y xantofilas) en el grano de 15 híbridos de maíz. Los híbridos probados mostraron una alta variabilidad para la mayoría de los rasgos analizados. Tres híbridos se caracterizaron por la predominancia de carotenoides de la rama beta sobre los de la rama alfa, mientras que otros mostraron un contenido más uniforme de ambas fracciones. La dureza del grano se asoció con la densidad a granel, el índice de flotación, la esfericidad del grano, la proteína bruta y el contenido de zeína. Los híbridos con una mayor dureza del grano y rasgos asociados tenían un mayor contenido de zeaxantina y otros carotenoides de la rama beta, así como de los carotenoides totales. En contraste, la luteína y los carotenoides de la rama alfa estaban relacionados solo con la proteína bruta y el contenido de amilopectina. Los hallazgos del presente estudio confirmaron que la dureza del grano está asociada con los carotenoides de la rama beta y proporcionaron una mayor comprensión de la relación entre el perfil de carotenoides y las propiedades de calidad del grano comúnmente analizadas en híbridos de maíz. La producción de híbridos de maíz de mayor calidad implica un mayor valor nutricional del grano debido al mayor contenido de carotenoides.