La longitud de la raíz es un factor determinante de la arquitectura del sistema de raíces, que es esencial para la absorción de agua, nutrientes y la anclaje de la planta. En este estudio, se resecuenció en 285 líneas endogámicas, 68 variedades locales y 32 teocintos para detectar la diversidad de nucleótidos y las variaciones naturales asociadas con la longitud de la raíz. La diversidad de nucleótidos y las pruebas neutrales revelaron que podrían ser seleccionadas en los procesos de domesticación y mejora. En el maíz se retuvo solo el 40.1% y el 66.9% de la diversidad de nucleótidos encontrada en teocintos y variedades locales, respectivamente. El análisis de asociación basado en genes de las líneas endogámicas identificó nueve variantes que estaban significativamente asociadas con la longitud de la raíz primaria (PRL), longitud de la raíz lateral (LRL), longitud de la raíz entre 0 mm y 0.5 mm de diámetro (RL005) y longitud total de la raíz (TRL). Un polimorfismo de un solo nucleótido SNP1357 con efectos pleiotrópicos estaba significativamente asociado con LRL, RL005 y TRL. La frecuencia del alelo aumentado T disminuyó del 68.8% en teocintos al 52.9% y 38.9% en las variedades locales y líneas endogámicas, respectivamente. La frecuencia del alelo aumentado de otro SNP723 significativo asociado con PRL también disminuyó durante los procesos de domesticación y mejora del maíz. Los resultados de este estudio revelan que podrían estar involucrados en la elongación de raíces primarias y laterales en la etapa de plántula y que las variantes significativas pueden utilizarse para desarrollar marcadores funcionales para mejorar la longitud de la raíz en el maíz.