Objetivo - Estudos clínicos que envolvem bebês e Tratamento Restaurador Atraumático (ART) são necessários para a construção da evidência científica no que se refere à busca por tratamento odontológico eficiente que envolva níveis reduzidos de estresse para esta faixa etária. O propósito deste estudo piloto foi avaliar o grau de desconforto envolvido no atendimento odontológico em bebês comparando a técnica do ART com a abordagem convencional que envolve utilização de técnicas anestésicas e isolamento absoluto. Métodos - Foram selecionadas 2 crianças com aproximadamente 30 meses apresentando, pelo menos, dois molares com lesão de cárie oclusal em dentina. Dois dentes, um de cada criança, foram tratados segundo o ART e os outros dois dentes foram tratados de maneira convencional, caracterizando um estudo do tipo split-mouth. A extensão do desconforto foi avaliada por meio da medição da frequência cardíaca e registrando o comportamento geral do bebê de acordo com escala modificada de Venham10 (1980). Resultados - Foi constatado que na maior parte do tempo os bebês apresentaram frequência cardíaca superior ao considerado normal para esta faixa etária, evidenciando a ansiedade relacionada ao tratamento odontológico. Além disso, observaram-se valores de batimento cardíaco semelhantes ou inferiores para as sessões nas quais o tratamento utilizado foi o ART e os valores da escala modificada de Venham foram semelhantes ou inferiores para o tratamento convencional. Conclusão - Considerando a frequência cardíaca como critério de avaliação de estresse menos subjetivo, conclui-se que os bebês submetidos ao ART apresentam menor desconforto emocional quando comparado ao tratamento convencional.