Este estudo tem por objetivo investigar os principais determinantes socioeconômicos da taxa de mortalidade infantil (TMI) nos municípios brasileiros para os períodos censitários de 1991, 2000 e 2010. Para tanto, foram utilizadas quatro metodologias, sendo três metodologias econométricas: modelo Linear de Dados em Painel, modelo de Poisson em Dados em Painel e modelo de Regressão Quantílica em Dados em Painel. A quarta metodologia utilizada é a Análise Exploratória de Dados Espaciais (AEDE), a fim de observar a distribuição da taxa de mortalidade infantil e sua correlação espacial. Quanto aos resultados econométricos, eles mostram que tanto no painel linear quanto nos modelos Poisson e na Regressão Quantílica com efeitos fixos, as variáveis socioeconômicas apresentaram influência na determinação da mortalidade infantil, mostrando-se relevantes para a melhoria do status de saúde da população brasileira. Porém, a renda apresenta um efeito mais persistente sobre os óbitos infantis se comparada às variáveis educacionais e à fecundidade nos municípios brasileiros. Para a análise exploratória de dados espaciais (AEDE), o índice global mostrou que há evidências de autocorrelação espacial positiva, indicando que os municípios que possuem alta (baixa) TMI estão circundados por municípios que possuem alta (baixa) TMI, revelando assim um efeito de contágio ou transbordamento da TMI.