Objetivo: el estudio examina los impactos del PEI en el estado de Sonora, México, mediante el diseño de un modelo que permite evaluar el peso moderador de factores relacionados con las características de las empresas y las características del proyecto. Metodología: con la información proveniente de una encuesta propia aplicada a una muestra de 39 empresas, beneficiarias del programa, ubicadas en la ciudad de Hermosillo, Sonora, se selecciona un modelo de regresión lineal múltiple que demuestra el efecto de una serie de variables que actúan como moderadores del impacto del programa sobre la innovación y la competitividad de las empresas beneficiarias. Para la selección del modelo se usa el criterio de información de Akaike (AIC). Resultados: el impacto neto del programa sobre los insumos de innovación es definido por la calidad de las propuestas y la capacidad de asimilación del conocimiento, principalmente; mientras que los efectos netos sobre los productos son moderados por la existencia de departamento interno de I+D, la vinculación, la calidad de los proyectos y la capacidad de absorción del conocimiento. Limitaciones: el tamaño de la muestra es muy reducido, lo que tiene implicaciones sobre el nivel de generalización de los hallazgos; los datos se basan en la percepción de los beneficiarios, por los que pueden estar sujetos a sesgos; el modelo no contempla variables de tipo contextual, como la intensidad tecnológica de los sectores. Conclusiones: se encontró evidencia de un efecto de contribución neta de los subsidios otorgados por el PEI a los recursos de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) de las empresas beneficiarias, por un lado, a los indicadores de desempeño empresarial y desempeño en innovación, por el otro. Este efecto se encuentra moderado por factores como la existencia de un departamento de I+D, el tamaño de la empresa, la capacidad de absorción, la capacidad de innovación, la calidad de las propuestas y la vinculación con universidades y centros de investigación.