El maíz (Zea mays L.) es un cultivo importante que se cultiva para alimento, forraje y energía. En general, el rendimiento del maíz disminuye debido al estrés por sequía durante las etapas reproductivas, por lo que es fundamental mejorar el rendimiento del grano en condiciones de sequía. Se realizó un experimento de campo con un diseño de parcelas divididas. El factor principal fue el régimen de riego, es decir, condiciones de riego adecuado y la suspensión del riego desde la polinización hasta el llenado del grano durante 21 días. Las subparcelas incluyeron seis tratamientos, a saber, (i) el control (aspersión de agua), (ii) óxido de zinc a 100 ppm, (iii) óxido de manganeso a 20 ppm, (iv) nZnO a 100 ppm + nMnO a 20 ppm, (v) Nano Revive de la Universidad Agrícola de Tamil Nadu (TNAU) a 1.0%, y (vi) sulfato de zinc 0.25% + sulfato de manganeso 0.25%. Durante el estrés por sequía, se registraron el intervalo de antésis-silking (ASI), el contenido de clorofila, prolina, almidón y fracciones de carbohidratos. En la cosecha, se registraron la tasa y duración de llenado del grano, el porcentaje de área foliar verde y los rasgos de rendimiento. El estrés por sequía aumentó la prolina (38.1%) y el intervalo de antésis-silking (0.45 d) en comparación con la condición de riego. Sin embargo, la aplicación foliar de ZnO (100 ppm) y nMnO (20 ppm) redujo el ASI y aumentó el área foliar verde, el índice de clorofila de las hojas y el contenido de prolina en comparación con la aspersión de agua. La tasa de llenado de semillas (17%), la duración del llenado de semillas (11%) y el rendimiento de semillas (19%) disminuyeron bajo sequía. Sin embargo, la tasa de llenado de semillas (90%), la duración del llenado de semillas (13%) y el rendimiento de semillas (52%) aumentaron con la aspersión foliar de nZnO (100 ppm) y nMnO (20 ppm) en comparación con la aspersión de agua. Estos hallazgos sugieren que nZnO y nMnO mejoran significativamente el rendimiento del grano de maíz en condiciones de estrés por sequía.