La cooperación inter-empresas está experimentando una fuerte expansión a nivel internacional. El presente trabajo pretende profundizar en este fenómeno, considerando las relaciones de cooperación en I+D e innovación entre empresas argentinas y españolas. A partir de la revisión de la bibliografía, se implementó una encuesta a una muestra de 540 empresas susceptibles de haber participado en proyectos de cooperación, obteniendo 104 respuestas. Se analizaron diversos aspectos relativos al proceso y los resultados de la cooperación (perfil de las empresas, motivos, tipos de socios, liderazgo, tipos de acuerdo, frecuencia, actividades llevadas a cabo y obstáculos a la cooperación). Los resultados obtenidos muestran que la cooperación no es fácil, aunque contrariamente a lo que sostiene gran parte de la literatura, puede ser llevada a cabo por PYMEs de sectores de alta o media intensidad tecnológica cuyos motivos son principalmente la oportunidad de acceso a nuevos mercados y la mejora de la comercialización, más que la realización de actividades de innovación. Esto tiene importantes implicaciones para las políticas de apoyo a la I+D y la innovación, que habrían de tener en cuenta las diferencias que afectan a la cooperación en ambos países de acuerdo al tamaño de las empresas, el sector específico de actividad y las condiciones de financiación.