O presente estudo teve como objetivo comparar os efeitos de dois protocolos pré-anestésicos sobre os parâmetros fisiológicos, eletrocardiográficos e o grau de sedação em cadelas que seriam submetidas a ovário-salpingo-histerectomia. Vinte animais foram divididos de forma randomizada em dois grupos (n=10) de acordo com o protocolo empregado, grupo 1 (G1: dexmedetomidina + metadona) e grupo 2 (G2: dexmedetomidina + midazolam). Foram coletados dados (frequência cardíaca e respiratória; pressão arterial sistólica; eletrocardiograma) antes (tempo 0) e após 15 minutos da aplicação intramuscular dos fármacos (tempo 15), sendo nesse último realizada a avaliação do grau de sedação. Notou-se uma redução significativa nos valores da pressão arterial sistólica (G1; p=0,002) e das frequências cardíaca (G1; p=0,0003 e G2; p0,0001) e respiratória (G2; p=0,034). Não foi notada diferença entre os protocolos empregados no que se refere à incidência de arritmias cardíacas nos animais, porém as mesmas foram notadas em aproximadamente 80% dos animais de ambos os grupos, sendo a mais frequente a parada sinusal, seguida dos bloqueios atrioventriculares (1º e 2º grau) e da bradiarritmia sinusal. Não houve diferença significativa no grau de sedação entre os grupos (p=0,969) e ambos protocolos induziram boa sedação (mediana ≥ 9; score máximo = 15). Conclui-se que a dexmedetomidina associada à metadona (G1) ou ao midazolam (G2) induziu, de maneira indistinta, arritmias cardíacas na maioria dos animais avaliados nesse estudo, bem como, alterações significativas nos parâmetros fisiológicos analisados (frequências cardíaca e respiratória e pressão arterial sistólica), apesar de promover um grau de sedação desejável em ambos protocolos empregados.