Se exploró el efecto ameliorativo de L-arginina (LA) y L-carnitina (LC) contra la neurotoxicidad inducida por fipronil (FPN). En este caso, 36 ratas machos adultas fueron divididas aleatoriamente en seis grupos: el grupo I recibió agua destilada, el grupo II recibió 500 mg/kg de LA, el grupo III recibió 100 mg/kg de LC, el grupo IV recibió 4.85 mg/kg de FPN, el grupo V recibió 4.85 mg/kg de FPN y 500 mg/kg de LA y el grupo VI recibió 4.85 mg/kg de FPN y 100 mg/kg de LC durante 6 semanas. El rendimiento cognitivo se evaluó utilizando el laberinto de Barnes (BM). Se midieron los niveles de corticosterona en suero, la capacidad antioxidante total del cerebro (TAC), el malondialdehído (MDA) y la dopamina. Se realizaron estudios de histopatología e inmunohistoquímica de adaptador de unión a calcio ionizado (Iba-1), doblecortina (DCX) y receptores de serotonina (S-2A). El fipronil indujo un deterioro notable en el aprendizaje espacial y el rendimiento de la memoria. Además, el FPN disminuyó significativamente (< 0.05) el sistema de defensa antioxidante del cerebro y la dopamina, coincidiendo con un aumento en el nivel de corticosterona en suero. El examen histopatológico reveló cambios degenerativos y necróticos. Además, Iba-1 y DCX se expresaron significativamente en la corteza y el hipocampo, mientras que los receptores S-2A se redujeron significativamente en el grupo FPN. Sin embargo, la administración de LA o LC alivió los deterioros inducidos por FPN. En conclusión, LA y LC podrían ser candidatos prospectivos para mitigar la neurotoxicidad inducida por FPN a través de sus efectos antioxidantes, antiinflamatorios y neuropotenciadores.