Seis cultivares de papaya (L.) cultivados en un clima mediterráneo bajo condiciones de invernadero, fueron evaluados por sus propiedades fisicoquímicas, capacidad antioxidante, características nutricionales y sensoriales. Los frutos, cosechados con más del 50% de superficie amarilla (entre 60% y 77%), fueron probados en contenido de carotenoides, contenido fenólico, actividad reductora (ABTS) y actividad antioxidante celular (CAA). Los rasgos fisicoquímicos fueron medidos en términos de acidez titulable y contenido soluble, mientras que la composición proximal junto con humedad, grasas, azúcares totales, cenizas, contenido de vitaminas A, C y E. Además, el perfil sensorial fue analizado por un panel semientrenado. Aunque los seis cultivares analizados alcanzaron características cualitativas para satisfacer las necesidades del mercado, se encontraron diferencias significativas entre ellos de manera dependiente del genotipo. En particular, los cultivares Cartagena y Maradol evidenciaron los valores más altos de minerales y vitaminas, carotenoides, polifenoles, ABTS y CAA y cumplieron con los mejores requisitos comerciales (tamaño, contenido de sólidos solubles totales/acidez titulable). En cuanto al análisis sensorial, se observaron diferencias significativas solo para dulzura, jugosidad, olor y sabor a durazno y frutas exóticas, mientras que los descriptores relacionados con defectos desagradables o sensaciones siempre tienen puntajes muy bajos en todos los cultivares observados. Estos resultados resaltan la posibilidad de obtener frutos de papaya de calidad en un clima mediterráneo utilizando el cultivo en invernadero.