Introducción: Los aceites esenciales (AE) son ampliamente utilizados en la Medicina Natural y Tradicional con diferentes propiedades medicinales. Objetivos: En este trabajo, presentamos la composición química y la evaluación de la capacidad antiproliferativa del aceite esencial de Tagetes lucida Cav. (Familia Asteraceae) y su compuesto mayoritario. Métodos: El AE estudiado se caracterizó por cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas (CG-EM). Posteriormente, se evaluó la actividad in vitro sobre un amplio panel de microorganismos, células cancerígenas, así como su citotoxicidad e influencia sobre la mitocondria. Resultados: En el AE se detectaron 49 compuestos, de los cuales el estragol constituyó el compuesto mayoritario con un 97%. Por otra parte, inhibió el crecimiento de L. amazonensis y T. brucei, con valores de CI₅₀ de 14,2 mg/mL y 32,7 mg/mL, respectivamente. Sobre las células cancerígenas, se obtuvieron CI₅₀ de 51 mg/mL sobre MCF-7 y 57 mg/mL sobre 22Rv1. En relación con la citotoxicidad, se obtuvieron valores de CC₅₀ en un rango desde 80 a 156 mg/mL. En paralelo, se pudo confirmar que el estragol fue el responsable de la actividad demostrada por el AE. Relacionado con el mecanismo de acción, se demostró que tanto el AE como el estragol fueron capaces de disminuir el potencial de membrana mitocondrial. Conclusiones. Este trabajo constituye la primera evidencia de las potencialidades antiproliferativas del AE de T. lucida de Cuba, lo cual puede promover futuras investigaciones en modelos animales para confirmar sus propiedades medicinales.