Basado en el método de diferenciación directa, se desarrolla en este artículo un análisis de sensibilidad de las respuestas transitorias con respecto a la no linealidad local. Las soluciones de ecuaciones no lineales y la integración en el dominio del tiempo se combinan para calcular las sensibilidades de respuesta, que consisten en tres pasos: primero, se resuelven las ecuaciones diferenciales no lineales de movimiento utilizando la iteración de Newton-Raphson para obtener la respuesta transitoria; en segundo lugar, se obtienen las ecuaciones algebraicas de la sensibilidad al diferenciar la ecuación de movimiento incremental con respecto a los coeficientes no lineales; en tercer lugar, se determinan las sensibilidades de respuesta transitoria no lineales utilizando la integración de Newmark en el rango de tiempo de interés. Se adoptan tres estudios de validación, incluyendo un oscilador de Duffing, un sistema no lineal de múltiples grados de libertad (MDOF) y una viga en voladizo con no linealidad local, para ilustrar la aplicación del método propuesto. Se realizan comparaciones entre el método de diferencias finitas (FDM), el método de Poincaré (PCM), el método de Lindstedt-Poincaré (LPM) y el método propuesto. Se discuten los factores clave, como el tamaño del paso de perturbación de parámetros, el término secular y el paso de tiempo, para verificar la precisión y eficiencia. Los resultados muestran que la selección de perturbación de parámetros en el análisis de sensibilidad FDM está relacionada con las características no lineales dependiendo de la condición inicial; la consistencia de la sensibilidad de respuesta transitoria puede mejorarse en función de la respuesta no lineal precisa cuando se adopta un pequeño paso de tiempo en el método propuesto.