A pesar del creciente interés en los fertilizantes de liberación controlada de N (CRNFs) debido a su potencial para mejorar la eficiencia en el uso de nitrógeno (NUE) y los retornos económicos, su impacto integral en el arroz trasplantado con máquinas sigue siendo poco estudiado. Para abordar esta brecha, aquí presentamos un experimento de campo de dos años que evaluó el impacto de CRNF utilizando la fertilización mecánica de colocación profunda (DPF) en el cultivo de arroz. El estudio involucró tres tipos de CRNF (fertilizante de mezcla a granel (BBF), urea recubierta con polímero (PCU) y urea recubierta con azufre (SCU)) y dos métodos de fertilización (DPF y aplicación por difusión), con una fertilización dividida de alto rendimiento de urea como control (CK). Los resultados mostraron que DPF, especialmente con SCU, mejoró significativamente las concentraciones de NH-N en el suelo, la NUE, el rendimiento de arroz y los beneficios económicos en comparación con la aplicación por difusión. BBF mostró consistentemente una NUE superior y notables beneficios económicos, independientemente del método de aplicación utilizado. Por el contrario, la aplicación única de PCU fue menos favorable para el crecimiento del arroz. En conclusión, para obtener beneficios económicos y NUE óptimos, se recomienda DPF combinado con la aplicación única de SCU. Sin embargo, si la aplicación profunda no es factible y solo es posible la difusión en el cultivo de arroz, BBF emerge como la elección ideal tanto para una alta NUE como para retornos económicos significativos. Esta investigación ofrece ideas para mejorar la gestión del nitrógeno en el arroz trasplantado con máquinas, optimizando eficazmente el rendimiento, la NUE y la rentabilidad.