O presente trabalho monográfico analisa a valoração das provas em julgamentos de cartéis no âmbito do Conselho Administrativo de Defesa Econômica (CADE), avaliando a viabilidade de que condenações se fundamentem em provas indiretas do pacto colusivo. Para tanto, inicialmente analisou-se o histórico e os fundamentos da intervenção do Estado na ordem econômica, bem como as funções e a estrutura da autoridade antitruste e a relevância da existência de um ambiente efetivamente concorrencial. Em seguida, analisou-se especificamente o cartel, seu histórico e os elementos que o caracterizam, além do exame dos impactos econômicos decorrentes da prática do mais grave ilícito anticoncorrencial, avaliando-se os fundamentos justificadores da repressão a tal conduta. Após, adentrou-se ao exame da valoração probatória no âmbito processual penal e, em seguida, especificamente no âmbito antitruste. Depreendeu-se que as provas indiretas ganham especial relevância em relação a fatos de difícil comprovação, tal como o cartel. Constatou-se que provas indiretas, se convergentes e detentoras de razoável robustez probatória, podem dar azo a uma condenação. Ao fim, concluiu-se que o CADE deve adotar um padrão de comportamento devidamente consciente da possibilidade de ocorrência de eventuais equívocos, devendo optar pelo “erro de tipo I” ou “erro de tipo II”. Com efeito, é da análise do conjunto probatório como um todo que se forma a convicção do julgador, de modo que, caso as provas indiretas forneçam razoável robustez probatória, é plenamente possível que fundamentem condenações pela prática de cartéis. Palavras-chave: Cartel. Condenação. Provas indiretas. Valoração probatória. Robustez probatória.