O Plasma Rico em Plaquetas (PRP) tem sido utilizado como fonte de fatores de crescimento (FCs) e arcabouço na regeneração óssea. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do PRP derivado do sangue periférico (PRP-sp) ou do aspirado de medula óssea (PRP-amo) no reparo ósseo de defeitos de tamanho crítico (DTC) em ratos. 60 ratos machos foram divididos em 3 grupos: C (controle), PRP-sp e PRP-amo. Um DTC foi preparado na calvária dos animais. No Grupo C, o DTC foi preenchido somente com coágulo sanguíneo. Nos grupos PRP-sp e PRP-amo, os defeitos cirúrgicos foram preenchidos com PRP-sp e PRP-amo, respectivamente. Os animais foram eutanasiados aos 7 ou 30 dias pós-operatórios. Os cortes histológicos foram submetidos a reações imunoistoquímicas para detecção da stromelisina-1 (STRO-1), antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA) e fator de transcrição relacionado à Runt-2 (RUNX-2). Aos 7 dias, os grupos PRP-sp e PRP-amo apresentaram expressão de PCNA significativamente maior que o Grupo C (p < 0,05). Aos 30 dias, o grupo PRP-sp apresentou maior expressão de PCNA que o Grupo C (p < 0,05). Aos 7 dias, não houve diferenças significativas na expressão de STRO-1 ou RUNX-2 entre os grupos. Aos 30 dias, o Grupo PRP-amo apresentou aumento significativo na expressão da STRO-1 quando comparado ao Grupo PRP-sp (p < 0,05). Pode-se concluir que ambos os tipos de PRP promoveram aumento no nível de proliferação celular quando comparados ao controle. O tratamento com os dois tipos de PRP não exerceu influência sobre a taxa de diferenciação osteoblástica em ratos.