El tamaño del fruto es un rasgo agronómico importante que afecta el rendimiento y el valor comercial del melón, y es un rasgo clave seleccionado durante la domesticación. En este estudio, se cruzaron dos accesiones de melón (M202008 de frutos grandes y M202009 de frutos pequeños), y se desarrollaron poblaciones de mapeo biparentales de la generación F (160 y 382 plantas) que se evaluaron a lo largo de dos años experimentales consecutivos (2023 y 2024). La caracterización fenotípica y el análisis de herencia genética mostraron que el tamaño del fruto de melón está modulado por la genética cuantitativa. El análisis de secuenciación de segregantes agrupados (BSA-seq) identificó un locus de rasgo cuantitativo (QTL, denominado) estable y efectivo que controla el tamaño del fruto, localizado en una región de 3.75 Mb en el cromosoma 9. Para delinear mejor el locus de efecto principal, se desarrollaron marcadores moleculares polimórficos co-dominantes en este intervalo genético, y se realizó la genotipificación dentro de las poblaciones de mapeo F cultivadas durante dos años. El análisis de QTL de los conjuntos de datos fenotípicos y genotípicos delimitó el intervalo del locus de efecto mayor para la longitud del fruto [2023: valor de logaritmo de probabilidades (LOD) = 6.16, 16.20% de variación fenotípica explicada (PVE); 2024: LOD = 5.44, 6.35% PVE] y el diámetro del fruto (2023: valor LOD = 5.48, 14.59% PVE; 2024: LOD = 6.22, 7.22% PVE) a intervalos de 1.88 y 2.20 Mb, respectivamente. El análisis de anotación a través del genoma del melón y la comparación de datos de resecuenciación de las dos líneas parentales llevaron a la identificación preliminar de (anotado como citocromo P450 724B1) como un gen candidato relacionado con el tamaño del fruto de melón. Estos resultados proporcionan una mejor comprensión para un mapeo más detallado y un análisis funcional de genes relacionados con el tamaño del fruto de melón.