Este trabalho teve como objetivo selecionar genótipos superiores de Artemisia annua L., dentro da variedade brasileira CPQBA 3, ricos em artemisinina (ART), através do uso de caracteres agronômicos fisiológicos e fitoquímicos, para a criação de cultivares. O trabalho foi conduzido na área experimental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Pato Branco, com 13 “famílias”, sendo implantadas 3 plantas de cada família por bloco, com 3 blocos, a partir da utilização do teste de progênies de meios-irmãos. A seleção foi feita dentro de cada família, onde a melhor planta em cada bloco foi selecionada para as variáveis biomassa, relação folha-colmo, estatura, número de ramos primários e secundários, taxa de assimilação de CO_2, eficiência no uso da água e condutância estomática. As avaliações fisiológicas foram obtidas por meio do equipamento IRGA e para análise de Modelos Lineares Mistos, foi empregado o sistema estatístico SELEGEN-REML/BLUP. Dentre os três melhores genitores obtidos, (35, 25 e 6) o 25 apresentou resultados satisfatórios para o maior número de variáveis, principalmente para a produção de biomassa vegetal, o que indica que este detém os caracteres desejados para um aumento do teor de ART por planta.