El estrés por calor (HS) es una gran amenaza para la productividad de los cultivos y se espera que sea más frecuente y severo debido a los desafíos del cambio climático. El aumento previsto en la temperatura global requiere que entendamos las dimensiones del HS experimentado por las plantas, especialmente durante las etapas reproductivas, ya que la productividad de los cultivos depende en gran medida del éxito de la reproducción de las plantas. El impacto del HS en la productividad de los cultivos es relativamente menos estudiado que otros tipos de estrés abiótico, como la sequía y la salinidad. Las plantas han evolucionado mecanismos diversos para percibir, transducir, responder y adaptarse al HS a niveles moleculares, bioquímicos y fisiológicos. Descifrar estos mecanismos complejos subyacentes a la respuesta y tolerancia de las plantas al HS facilitaría el diseño de estrategias informadas y efectivas para ingeniar la tolerancia al HS en los cultivos. En esta revisión, discutimos de manera concisa el impacto molecular del HS en los procesos reproductivos y el rendimiento de las plantas, con énfasis en los factores de transcripción. Además, ofrecemos estrategias vitales (que abarcan estudios ómicos, ingeniería genética y, más prominentemente, técnicas de edición génica) que pueden utilizarse para ingeniar factores de transcripción y mejorar la tolerancia al calor. Además, resaltamos las deficiencias críticas y lagunas de conocimiento en la investigación de la tolerancia al HS que deberían guiar las futuras investigaciones. Estudios juiciosos y una combinación de estas estrategias podrían acelerar el desarrollo tan necesario de cultivares de cultivos resistentes al HS.