El objetivo del estudio fue comparar la selección directa, indirecta e índices combinados de selección, en el mejoramiento del rendimiento de grano y los componentes número y peso de grano en sorgo (Sorghum bicolor L. Moench). Se usaron cuatro poblaciones F2 y una generación de progenies F3, diferentes en tamaño y número de granos. El trabajo se realizó en la Universidad de Nebraska, EEUU. La evaluación de las poblaciones F2 se hizo en 1997 en una localidad, y de la progenie F3 (99 familias S1) en 1998 en dos localidades. Se midió el rendimiento de grano (RGP), peso de 100 granos (PGP) y número de granos (NGP) en la panícula principal de plantas individuales. La ganancia esperada por ciclo de selección individual para RGP en las cuatro poblaciones F2 varió de 9.5 a 13.6 %, mientras que con la selección de familias S1 en la generación F3 fue de 13.5 %. La selección directa para rendimiento resultó más ventajosa para mejorar tanto el RGP como PGP y NGP, que la selección indirecta con base en PGP o NGP. Los tres índices de selección combinados que incluyeron el rendimiento y uno o ambos de sus componentes tuvieron una eficiencia de 0.16 a 7.21 %, con respecto de la selección directa para RGP. Los contrastes en el tamaño y número de granos en los progenitores que formaron las poblaciones, no fueron un factor determinante para favorecer mayor avance genético del RGP y sus componentes.