Com o aumento do uso e da produção de paracetamol em escala mundial, cresce a necessidade de desenvolver métodos analíticos sensíveis, rápidos e de baixo custo para sua detecção em amostras farmacêuticas e ambientais. Este trabalho apresenta a síntese, a caracterização e a aplicação de compósitos híbridos à base de dióxido de vanádio (VO₂) e óxido de grafeno (OG), empregados como modificadores de eletrodos de ouro para a detecção eletroquímica de paracetamol. O VO₂ foi obtido por síntese hidrotérmica a partir do precursor V₂O₅ comercial, em diferentes tempos de reação (24, 48 e 72 h), enquanto o OG foi sintetizado pelo método de Hummers modificado. A caracterização estrutural dos materiais foi realizada por difração de raios X (DRX), que confirmou a formação das fases cristalinas VO₂(B) e OG, com picos característicos em 2θ ≈ 26° e 10,5°, respectivamente. Foram preparados três compósitos VO₂/OG em diferentes proporções mássicas (VG9010, VG5050 e VG1090) e aplicados na modificação da superfície de eletrodos de ouro. As propriedades eletroquímicas foram avaliadas por voltametria cíclica (VC) e voltametria de onda quadrada (VOQ), utilizando soro fisiológico como eletrólito suporte. Os resultados mostraram picos anódicos e catódicos bem definidos, próximos de 0,30 e 0,15 V vs. Ag/AgCl, com aumento linear da corrente de pico em função da velocidade de varredura (r ≈ 0,99), indicando um processo controlado por adsorção. O compósito VG1090 (maior teor de OG) apresentou o melhor desempenho, com maior sensibilidade e estabilidade de resposta na detecção de paracetamol em diferentes concentrações (1 × 10⁻⁶ a 1,7 × 10⁻³ mol L⁻¹). A elevada área superficial e a condutividade do OG, combinadas à estabilidade e à atividade catalítica do VO₂, resultaram em um sensor híbrido eficiente e reprodutível. Assim, os eletrodos modificados com VO₂/OG desenvolvidos neste trabalho mostraram-se promissores para aplicações em sensores eletroquímicos destinados ao monitoramento rápido e preciso de paracetamol, contribuindo para o avanço de tecnologias analíticas aplicadas ao controle farmacêutico e ambiental.