Objetivou-se nesse trabalho determinar o melhor arranjo de plantas a fim de potencializar a produtividade de grãos do hibrido de milho AG-1051, cultivado sob condições de irrigação, no município de Teresina, PI. Realizou-se dois ensaios utilizando sistema de irrigação por aspersão fixo. Aplicou-se no primeiro ensaio lâminas de irrigação de 100% da evapotranspiração da cultura do dia anterior, no segundo aplicou-se 50%. Em ambos os ensaios utilizou-se o delineamento experimental de blocos casualizados com esquema fatorial 5x2, combinando-se cinco densidades de plantio - DP (2; 4; 6; 8 e 10 plantas ha-1), dois espaçamentos entre fileiras - EEL (0,5 e 1,0 m), com quatro repetições. Avaliaram-se os componentes de crescimento, as trocas gasosas e os componentes de produção e produtividade para milho verde e grãos secos. Houve incremente linear positivo com o aumento da densidade nos dois regimes hídricos com maiores valores para as plantas irrigadas com 100% da ETc. A massa seca reduziu linearmente com o aumento da DP e do EEL nos dois regimes hídricos. Observou-se redução linear com o aumento da densidade de semeadura, nos dois regimes hídricos, com maiores valores nas plantas espaçadas a 1,0 m para as taxas de transpiração (E), condutância estomática (gs) e assimilação líquida de CO2 (A). Em irrigação plena o ajuste da superfície de resposta mostra que o máximo de concentração interna de CO2 (Ci) foi observado na DP de 5,73 plantas.m-2 e EEL 0,5 m, enquanto em déficit o observou-se comportamento quadrático com máximo de 5,6 plantas.m-2. Quanto ao conteúdo relativo de água (CRA) observou-se redução linear com o aumento da DP. Para a produção de espigas verdes, o aumento da DP proporcionou decréscimo no comprimento, diâmetro e peso médios de espigas. O EEL de 0,5 m proporcionou espigas de maior comprimento, diâmetro e peso médios. O aumento da DP proporcionou incremento na porcentagem de palha em relação ao peso total da espiga. O ponto máximo de 67.721 espigas ha-1, foi encontrado com a combinação do EEL de 0,5m e DP de 10 plantas m-2. Em condições de déficit a obteve-se ajuste quadrático com produtividade máxima de 43.000 espigas ha-1 na DP de 7 plantas m-2. Para a produção de grãos secos, o incremento na DP proporcionou decréscimo linear do peso de 1000 grãos e incremento na porcentagem de sabugo em relação ao peso total de espigas. Em regime com irrigação plena, a combinação entre o EEL 0,5 e a DP de 7,2 plantas m-2 proporcionaram produtividade máximo de 7,2 Mg ha-1. Em condição de déficit a produtividade máxima de 4,8 Mg ha-1 foi atingida na combinação do EEL de 0,5m e DP de 6,7 plantas m-2. Para a EUA a lâmina total de 419 mm proporcionou EUA máxima de 1,70 Kg m-3, enquanto a aplicação de 268 mm observa-se redução na eficiência do uso da água com ponto máximo para 1,54 Kg.m-2.