A sexualidade é uma temática essencial na formação integral dos estudantes, especialmente por sua relação com a vida, a saúde e a cidadania. Contudo, ainda é pouco abordada nas escolas, apesar de ser reconhecida como tema transversal pelos documentos oficiais. Diante desse cenário, este trabalho teve como objetivo elaborar, implementar e avaliar uma sequência didática investigativa sobre sexualidade, fundamentada nos pressupostos do ensino por investigação, nas diretrizes do Desenho Universal para a Aprendizagem e nos princípios da pedagogia queer. A pesquisa foi desenvolvida com alunos do 8º ano do Ensino Fundamental em uma escola do município de Ceará-Mirim/RN, sendo organizada em 15 aulas realizadas entre outubro e novembro de 2024. Para o levantamento inicial das dúvidas e interesses dos educandos, utilizou-se uma “caixa de dúvidas”, a qual subsidiou a construção de quatro subtemas. As atividades diversificadas incluíram simulações do ciclo menstrual, júri simulado e práticas investigativas, promovendo o engajamento dos discentes. A metodologia adotada, caracterizada como pesquisa-ação, incluiu observação participante e análise qualitativa dos dados por meio da Análise Textual Discursiva. Os resultados indicam que a sequência didática contribuiu para a superação de mitos e preconceitos, ampliando os conhecimentos científicos e promovendo reflexões sobre questões como identidade de gênero, métodos contraceptivos e implicações sociais da gravidez precoce. Apesar dos desafios, como tabus culturais e a carência de materiais didáticos específicos, a iniciativa demonstrou potencial para qualificar a abordagem da sexualidade na Educação Básica, integrando saberes científicos e socioculturais.