O propósito deste artigo foi investigar a prática do modelo de negócios e a existência real da inovação de modelo de negócios em uma organização de biotecnologia agrÃcola no Brasil. Este é um estudo qualitativo, de caráter exploratório, com procedimentos de estudo de caso fundamentados em referências bibliográficas e documentais e em entrevistas em profundidade, analisadas com base na técnica de análise de conteúdo. Após descrever os núcleos de significado dos conceitos de modelo de negócios e de inovação de modelo de negócios e aplicar esses conceitos à Monsanto do Brasil S.A. e sua trajetória histórica, o estudo permitiu concluir que a Monsanto, ao incorporar a biotecnologia aos negócios, inovou seu modelo de negócios. Os resultados mostraram que a inovação se fundamentou na oferta de proposições de valor inéditas aos clientes da empresa (os agricultores) e em mudanças em alguns componentes do modelo de negócios da empresa, como a administração da infraestrutura e os aspectos financeiros.