El palivizumab, se utiliza de forma profiláctica contra el virus sincitial respiratorio que afecta a los prematuros; aunque es de alto costo, se utiliza con restricciones por razones presupuestarias y se desconoce su eficiencia. Se evaluó la eficiencia en la aplicación de la terapia inmunológica de palivizumab en prematuros versus la práctica clínica habitual en la Seguridad Social de Costa Rica durante el periodo 2010-2017. Se realizó una evaluación económica completa mediante el análisis costo-efectividad en siete hospitales de alta complejidad, con un horizonte temporal de un año y se complementó con un análisis de impacto presupuestario. Se contemplaron prematuros que recibieron palivizumab y prematuros que recibieron la alternativa tradicional de mantenimiento; la mayoría de prematuros de hogares con escasos recursos económicos y madres de bajo nivel educativo. La eficiencia es favorable hacia la terapia innovadora según el grupo de edad gestacional y la estancia hospitalaria. El costo promedio del tratamiento es altamente sensible a un conjunto de diversos cambios y la posible universalización de la inmunoterapia generaría aumentos en el presupuesto institucional acorde con el escenario que se seleccione. Palabras clave: palivizumab, prematuros, seguridad social, economía, salud, Costa Rica.