Se compararon dos condiciones de operación empleando diseños Box-Behnken, para la remoción de fósforo y disminución de ácidos grasos libres en aceite usado de maíz, siendo las variables independientes para el primer caso de estudio; tierra de blanqueo Tonsil 424 FF (0, 0.5 y 1 % p/p), tierra de blanqueo T SUPREME 526 FF (0, 0.5 y 1 % p/p) y temperatura (30, 55 y 80 °C), y para el segundo caso de estudio; Tonsil 424 FF (0.25, 1 y 1.75 % p/p), T SUPREME 526 FF (0.25, 1 y 1.75 % p/p) y temperatura (80, 100 y 120 °C). Las variables de respuesta se determinaron mediante los métodos oficiales AOCS Ca 12-53 para fósforo y AOCS Ca 5a-40 para ácidos grasos libres. Una vez que se dio tratamiento al aceite usado, se procedió a la producción de biodiesel, empleando un diseño factorial 23 donde se evaluaron, tipo de catalizador (NaOH, LiOH), cantidad molar (0.0625, 0.125), y tiempo de reacción (0.5, 1 h), la reacción se llevó a cabo empleando relación molar metanol/aceite 9/1, 25 °C y agitación magnética a 400 rpm. Para la determinación de los metil ésteres se utilizó un cromatógrafo de gases con el que se detectaron los cuatro principales metil ésteres del biodiesel de maíz; palmitato, estearato, oleato y linoleato. Los datos se evaluaron estadísticamente con el software Minitab 17. Los resultados del diseño factorial mostraron que no existe diferencia significativa al emplear NaOH o LiOH, además, la calidad del biodiesel fue mejor cuando se emplearon 0.0625 moles y 0.5 h. Para la optimización del proceso de transesterificación se empleó un diseño BoxBehnken, donde se consideraron como factores; relación molar metanol:aceite (4/1, 6/1 y 8/1), cantidad de catalizador LiOH (0.02, 0.035 y 0.05 moles) y tiempo de reacción (10, 25 y 40 min). Los resultados mostraron que se obtiene mayor cantidad de metil ésteres cuando se emplea relación molar metanol/aceite 5.21/1, 0.047moles de LiOH y 37.27 min. Se observo que el biodiesel contenía aun restos de metanol, por lo que se le aplico un lavado en seco empleando almidón de maíz, con el que se aumentó la calidad del biodiesel en 3.16 %, 4.36 % y 3.79 % para biodiesel producido con aceite nuevo, aceite usado tratado con tierras de blanqueo y aceite usado sin tratamiento con tierras de blanqueo, respectivamente.