Em um ambiente competitivo de constante transformação digital, os métodos ágeis de desenvolvimento de software se popularizaram ao proporem maior velocidade e flexibilidade quando comparados aos modelos tradicionais de gestão de projetos. Entretanto, na medida em que essas metodologias se tornaram populares, o mercado e o ambiente acadêmico sinalizaram para a existência de fatores desafiadores inerentes à aplicação em grandes organizações, por possuírem estruturas mais complexas. Esse trabalho tem como objetivo identificar os desafios relacionados à aplicação dos métodos ágeis em grandes organizações, sendo utilizado o estudo de caso como método de pesquisa. Os resultados do estudo demonstraram coerência com o exposto na literatura acadêmica, sendo possível identificar novos fatores desafiadores envolvendo a aplicação dos métodos ágeis. Desse modo, contribui-se para que o mercado e o ambiente acadêmico obtenham uma melhor compreensão do tema, e adotem estratégias cada vez mais eficientes para a aplicação de tais metodologias.