O objetivo desta dissertação é propor e aplicar um modelo conceitual para monitorar e avaliar projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PDeI) de novos produtos e sistemas complexos (CoPS), mediante o emprego de uma abordagem metodológica, que integra a escala Technology Readiness Level (TRL) à ferramenta Stage-Gate e emprega dois métodos multicritério de apoio à decisão. A metodologia compreende: (i) pesquisa bibliográfica e documental sobre os temas centrais da pesquisa; (ii) construção do modelo conceitual de monitoramento e avaliação (MA) de projetos de PD(e)I de CoPS de defesa, baseado na ferramenta Stage-Gate e na escala TRL; (iii) emprego do método Analytic Hierarchy Process (AHP) em dois momentos, sendo o primeiro para definir os pesos dos critérios para validação da qualidade dos indicadores de desempenho referentes a projetos de PD(e)I e o segundo para atribuir pesos aos critérios de avaliação dos referidos projetos no portões de decisão (gates); (iv) emprego do método TOPSIS para validação da qualidade dos indicadores de desempenho; e (v) aplicação do modelo proposto, tendo como foco um projeto de PD(e)I de CoPS em andamento no Centro Tecnológico do Exército (CTEx), visando evidenciar seu potencial de replicabilidade para os demais projetos de PD(e)I de CoPS daquele Centro. Destaca-se como resultado principal um modelo inovador de monitoramento e avaliação de projetos de PD(e)I de CoPS de defesa, que poderá ser aplicado no CTEx e em outras instituições de CT(e)I, que buscam a excelência em gestão da inovação, particularmente quando enfrentam os desafios do desenvolvimento de PD(e)I de CoPS. Os resultados do estudo empírico conduzido neste contexto organizacional mostraram que é possível empregar, de forma integrada e efetiva, a ferramenta Stage-Gate e a escala TRL para monitorar e avaliar projetos de PD(e)I de CoPS de defesa ao longo de seu desenvolvimento.