O feijão-caupi é uma leguminosa de grande importância socioeconômica para as regiões Norte e Nordeste do Brasil. Entretanto, estudos que avaliem seu desempenho produtivo em função do manejo nutricional são necessários. O uso de sementes ricas em molibdênio pode proporcionar aumento de produtividade de grãos, entretanto poucos trabalhos avaliam a adubação com Mo e P, nas condições da região sudeste, para a cultura do feijão-caupi. Nesse sentido, objetivou-se enriquecer as sementes com Mo, avaliar os o índice Spad e os teores de nutrientes na semente de feijão-caupi, com aplicação foliar de Mo e doses de P no solo. O experimento foi instalado em casa de vegetação da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, de setembro a janeiro de 2020. Os tratamentos foram arranjados no esquema fatorial (4x4) quatro doses de molibdênio na forma de molibdato de sódio (Na2MoO4.2H2O) aplicado via foliar (0,100, 250 e 500 g ha-¹) e quatro doses de fósforo (0, 50, 100 e 150 mg kg-¹) na forma de superfosfato simples (20% de P2O5) no solo. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados, com quatro repetições. A unidade experimental foi composta por 3 vasos com capacidade de 8 L, totalizando 192 vasos, duas plantas por vaso. A cultivar de feijão-caupi utilizada foi a BRS Itaim. Aos 30, 45 e 60 dias após emergência (DAE) foram realizadas leituras com o medidor portátil de clorofila clorofilômetro SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development-502). No final do ciclo 75 DAE as vagens foram colhidas e foram determinados os teores nutricionais nas sementes, utilizando ICPE-9000. Para cada característica avaliada, procedeu-se à análise de variância (ANOVA), com o objetivo de desdobrar a soma de quadrados de tratamentos para cada fator e para a interação entre os fatores, o software utilizado foi o saeg. Houve efeito da interação das doses de P e de Mo (p<0,05) para o índice spad aos 30 DAE, com regressão linear crescente, e aos 45 e 60 DAE regressão quadrático. A dose de 500 g/ha de Mo, aplicado via foliar, proporcionou o maior teor (39,74 mg/kg) e conteúdo (7,22 µg/semente) de Mo na semente de feijão-caupi, cultivar BRS Itaim. O índice spad é influenciado positivamente pelas doses de P e doses de Mo via foliar. A dose de 500 g/ha proporcionou maior teor e maior conteúdo de Mo na semente de feijão-caupi, sem adubação fosfatada na cultivar BRS Itaim.