El ciclo diurno de la temperatura de la superficie terrestre (LST) es un elemento importante del sistema climático. Los satélites geoestacionarios pueden proporcionar el ciclo diurno de la LST con baja resolución espacial y cobertura global incompleta, lo que limita sus aplicaciones en algunos estudios. En este estudio, proponemos un método para estimar el ciclo diurno de la LST a alta resolución temporal y espacial a partir de datos de MODIS en cielo despejado. Este método fue evaluado utilizando las LST derivadas de MSG-SEVIRI. Los resultados indican que este método se ajusta bien al ciclo diurno de la LST, con valores de error cuadrático medio (RMSE) inferiores a 1 K para la mayoría de los píxeles. Dado que MODIS proporciona como máximo cuatro observaciones por día en un lugar determinado, este método fue evaluado adicionalmente utilizando solo cuatro LST derivadas de MSG-SEVIRI correspondientes a los tiempos de paso de MODIS (10:30, 13:30, 22:30 y 01:30 hora solar local). Los resultados muestran que los valores de RMSE utilizando solo cuatro LST derivadas de MSG-SEVIRI son aproximadamente dos veces mayores que los que utilizan todas las LST. La distribución espacial de las LST modeladas a escala de píxel de MODIS se presenta desde las 07:00 hasta las 05:00 hora solar local del día siguiente con un incremento de 2 horas. El ciclo diurno de las LST modeladas describe la evolución temporal de las LST a escala de píxel de MODIS.