O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), também conhecido como feijão-macassar ou feijão-de-corda, é uma importante fonte de proteína, de aminoácidos essenciais, de carboidratos, de vitaminas e de minerais. 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 componentes de produção e os teores de nutrientes na semente de feijão-caupi, com aplicação foliar de Mo e doses de P no solo. O experimento foi conduzido em casa de vegetação da unidade de apoio a pesquisa da UENF, na cidade de Campos dos Goytacazes, no período de setembro de 2019 a janeiro de 2020. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial (4 x 4), sendo quatro doses de molibdênio (0,100, 250 e 500 g ha-1), na forma de molibdato de sódio aplicado via foliar e quatro doses de fósforo (0, 50, 100 e 150 mg kg-1), aplicados no solo utilizando como fonte o superfosfato simples. A unidade experimental foi composta por 3 vasos, com capacidade de 8 litros e duas plantas de feijão-caupi, cultivar BRS Itaim, por vaso, totalizando 192 vasos. 75 dias após emergência (DAE), fim do estádio reprodutivo (R5), as vagens foram coletadas e foram quantificados os componentes de produção e os teores nutricionais nas sementes. Os dados foram submetidos à análise de variância e análise de regressão pelo programa estatístico Sisvar. Houve interação significativa, das doses de P e doses de Mo, para os componentes de produção, com efeito linear crescente para o comprimento de vagens, peso de vagens e número de grãos. As doses de P e as doses de molibdênio influenciaram positivamente esses componentes. O peso de grãos apresentou efeito quadrático apara a dose 0 de Mo e 100 de P, as demais doses apresentaram efeito linear crescente, influenciando beneficamente o peso de grãos. A produção agronômica de feijão caupi tem como dose ótima de P 150 mg kg-1 associada as doses de Mo.