In semiarid regions optimal fertilization is difficult due to erratic rainfall. The aim of this study was to analyze the influence of climate variability on the response to different rates and timing of fertilization on wheat productivity and on efficiencies in the use of nitrogen in a site of the semiarid region of the province of Buenos Aires, Argentina. For five years, fertilization trials were conducted in wheat combining N rates (0, 25, 50 y 100 kg ha-1) and times of fertilization: Seeding (Ns) and tillering (Nm). Agronomic efficiency (EUF) for dry matter (MS) and grain, and apparent recovery of nitrogen (RAN) were evaluated. Interactions between variables (year, rates and times) and efficiencies were found. In Nm, significant correlations of all parameters were found with October rainfall. Protein for Ns and Nm was significantly and inversely correlated with full cycle rainfall. Significant correlations were found in EUF of MS and grain in this order: Full cycle rainfall> Spring rainfall> Oct rainfall> Set rainfall. Interannual climate variability showed the greatest influence on the nitrogen use efficiencies, regardless the application timing.En las regiones semiáridas, la erraticidad de las precipitaciones dificulta la optimización de la fertilización. El objetivo fue analizar la influencia de la variabilidad climática sobre la respuesta a diferentes dosis y momentos de fertilización en la productividad del trigo y en la eficiencia en el uso del nitrógeno en un sitio de la región semiárida bonaerense. Durante cinco años se realizaron ensayos de fertilización con trigo, combinando dosis de N (0, 25, 50 y 100 kg ha-1) y momentos de fertilización: siembra (Ns) y macollaje (Nm). Se evaluó la eficiencia agronómica en el uso del fertilizante aplicado (EUF) para la producción de materia seca (MS) y de grano, así como la recuperación aparente del nitrógeno (RAN). Se detectaron interacciones entre variables y las eficiencias. Para Nm se encontraron correlaciones significativas de todos los parámetros con las precipitaciones de octubre. La proteína en ambos momentos estuvo significativa e inversamente correlacionada con las precipitaciones del ciclo. Se observaron correlaciones significativas de EUF de MS y grano siguiendo el orden: Prec. Ciclo completo>Prec. primavera> Prec. Oct > Prec. Set. La variabilidad climática interanual demostró la mayor influencia sobre las eficiencias en el uso del N, independientemente del momento de aplicación.