Objetivou-se avaliar o consumo e digestibilidade aparente dos nutrientes, desempenho, comportamento ingestivo, balanço de nitrogênio, excreção de ureia e síntese de proteína microbiana de cordeiros alimentados com dietas contendo farinha de pupunha em substituição ao milho, nos níveis de 0, 10, 40, 60 e 85% MS, o que corresponde a 0; 3,5; 14,2; 21,3 e 30,2% MS da dieta total. A farinha de pupunha utilizada no experimento foi produzida em casa de farinha, utilizando o processo de fabricação semelhante ao de farinha de mandioca. Foram utilizados 30 cordeiros, Santa Inês, machos, não castrados, com peso corporal médio inicial de 21,6 ± 0,87 kg e escore de condição corporal de 2,39 ± 0,06, distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, com cinco dietas e seis repetições. O período experimental foi de 87 dias, sendo 15 dias de adaptação e três períodos de 24 dias. A substituição do milho pela farinha de pupunha afetou o consumo de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro corrigido para cinza e proteína (FDNcp), carboidratos totais (CT), nutriente digestíveis totais (NDT) e energia metabolizável (EM), apresentando comportamento linear decrescente, com exceção do consumo de extrato etéreo (EE) que se ajustou equação linear crescente. Os coeficientes de digestibilidade aparente da MS, MO, FDNcp e CT apresentaram comportamento linear decrescente, sendo observado reduções de 0,05; 0,04; 0,18 e 0,05, respectivamente, com o incremento da farinha de pupunha nos concentrados. O ganho de peso total e ganho médio diário apresentaram comportamento linear decrescente, reduzindo 0,09 e 0,001 kg para cada nível de substituição do milho pela farinha de pupunha, em relação à dieta controle (0% de farinha de pupunha), respectivamente. Já a conversão alimentar apresentou comportamento quadrático, com ponto de mínimo de 4,5 (kgCMS/kgPC) ao nível de 39,3% de substituição do milho pela farinha de pupunha. Os tempos de alimentação em min/kg de MS e min/kg de FDNcp apresentaram, respectivamente, incrementos de 34 minutos e 99,6 minutos para cada nível de substituição do milho pela farinha de pupunha. A utilização de farinha de pupunha no concentrado reduziu a eficiência de alimentação e ruminação. A substituição do milho pela farinha de pupunha diminuiu a retenção de nitrogênio e a síntese de proteína microbiana de cordeiros. A farinha de pupunha possui potencial para substituir o milho em dietas para cordeiros e recomenda-se o nível de 40% de substituição do milho pela farinha de pupunha.