Los ácidos grasos insaturados son contribuyentes clave a la calidad nutricional y sensorial de la carne de cordero. Para investigar la base molecular de la variación de ácidos grasos insaturados intramusculares, seleccionamos corderos con perfiles de ácidos grasos divergentes y realizamos análisis transcriptómicos integrados y metabolómicos no dirigidos del músculo longissimus dorsi. El grupo de alto contenido de ácidos grasos insaturados mostró patrones de expresión génica distintos en vías relacionadas con el metabolismo de lípidos, la función mitocondrial y las respuestas inmunitarias. El perfil metabolómico reveló un enriquecimiento significativo de metabolitos involucrados tanto en la biosíntesis como en la degradación de ácidos grasos. Entre los genes expresados diferencialmente, se observó un aumento notable en los corderos con mayor contenido de ácidos grasos insaturados, lo que sugiere un posible papel regulador en el metabolismo energético o la homeostasis lipídica. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas moleculares sobre los mecanismos subyacentes a la deposición de ácidos grasos insaturados en corderos e identifican otros candidatos como posibles objetivos para mejorar la calidad de la carne a través de estrategias de cría o nutricionales.