Este estudo teve como objetivo potencializar a execução de mercados locais como estratégia para o desenvolvimento sustentável. Estudo de intervenção quali-quantitativo, conduzido entre fevereiro e dezembro de 2013 em um município de Goiás, Brasil. Participantes: gestor municipal da educação, um gestor do Programa Nacional de Alimentação Escolar (PNAE), um representante municipal da agricultura, nutricionistas, professores, agricultores familiares (AF). O projeto trabalhou três componentes: produção, cooperativismo e mercados. No componente “produção” 50 famílias de AF receberam assistência técnica visando o PNAE/Programa de Aquisição de Alimentos. Ao final do projeto foi observado: diversificação de cultivos, ampliação da variedade e quantidade de alimentos comercializados pela cooperativa, maior adequação dos alimentos processados às normas sanitárias e melhor organização produtiva. No componente “Cooperativismo”, AF e gestores da cooperativa participaram de formações, levando ao aumento no número de cooperados, motivação e maior capacidade de gestão da cooperativa. Sobre o componente “mercados”, os gestores do PNAE relataram como dificuldade a oferta irregular e insuficiente de alimentos. Os AF relataram ausência de apoio para produção e transporte. Conclui-se que o acesso de AF aos mercados locais pode contribuir para o desenvolvimento sustentável, no entanto, a cooperação intersetorial e interprofissional são necessárias para a superação dos desafios.