O sistema free-flow de cobrança tarifária já é realidade no Brasil, tendo sido implantando em parte do trecho concedido da RioSP, e possui potencial para gerar grandes mudanças nas políticas de tarifação em infraestruturas rodoviárias. Porém, um importante fator a ser levado em conta é a tendência de aumento da inadimplência dos usuários, por não ter uma barreira física que impeça a passagem sem efetuar o pagamento da tarifa devida. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar os impactos tarifários da implantação do sistema free-flow em um estudo de caso da BR-101/RJ/SP. Nesse contexto, foi realizada uma revisão sistemática da literatura identificando-se as características, vantagens e desvantagens, os avanços alcançados pelo Brasil e os desafios a serem superados para a ampliação da utilização do sistema free-flow no país. Para avaliação dos impactos tarifários no fluxo de caixa da BR-101/RJ/SP, foram simulados dois cenários de implantação de free-flow: um apenas em substituição às praças de pedágio previstas no contrato original; outro propondo um modelo de free-flow puro com cobrança por trecho homogêneo em 17 pontos de cobrança. Para analisar a viabilidade dos cenários simulados, foi utilizado o conceito de inadimplência admissível para a qual o equilíbrio econômico-financeiro da concessão ocorre com a tarifa quilométrica e a taxa interna de retorno originais do projeto. Os Estudos de Viabilidade da concessão da BR-101/RJ/SP foram usados para subsidiar as análises da implantação do free-flow em parte do trecho concedido. Foram calculados o momento de transporte e os custos do sistema de cobrança para o modelo proposto. Como resultado, por um lado, verificou-se que a implantação dos pórticos de cobrança free-flow nos mesmos pontos de cobrança originalmente estudados é vantajosa, resultando em redução tarifária de 14% ou permitindo margem para absorver até 13,5% de frustração de receita anual em função das inadimplências. Por outro lado, a simulação da cobrança por trecho homogêneo na rodovia em estudo, que aumenta 14 pontos de cobrança, apesar de atingir o objetivo de justiça tarifária, implicou a elevação em 24% da tarifa quilométrica do cenário-base.