O tratamento do câncer de cabeça e pescoço gera a mucosite oral, complicação inflamatória e ulcerativa limitante. O objetivo foi avaliar o desenvolvimento, a atividade antimicrobiana e antibiofilme in vitro e a eficácia clínica de um spray de própolis no manejo dessa condição. A metodologia englobou testes laboratoriais e ensaio clínico randomizado, aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital do Câncer de Pernambuco (parecer 7.519.169) e registrado no Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos (RBR-673psmx), avaliando 43 pacientes sob radioterapia isolada ou associada à quimioterapia, concomitante à laserterapia de baixa potência. Os resultados laboratoriais demonstraram estabilidade físico-química e atividade inibitória contra isolados clínicos, com concentração inibitória mínima média de 22,8 mg/mL para a própolis pura e 30,6 mg/mL para a própolis associada à Mentha piperita. No teste clínico, a ocorrência geral de mucosite oral foi de 60,5% e a de dor foi de 41,9%, com maior frequência no subgrupo submetido à radioterapia com quimioterapia. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos para ocorrência de mucosite oral (radioterapia: p=0,650; radioterapia com quimioterapia: p=0,357), gravidade máxima (radioterapia: p=0,505; radioterapia com quimioterapia: p=0,226), duração, carga acumulada ou desfechos de dor. Conclui-se que a formulação fitoterápica proposta demonstrou promissora atividade antimicrobiana e antibiofilme in vitro, contudo, no ensaio clínico, o spray não demonstrou superioridade ao placebo, sem apresentar vantagens no tratamento incremental à laserterapia no manejo da inflamação e analgesia da mucosite oral.