Objetivo: Avaliar a estrutura, o desenvolvimento e a funcionalidade da família que convive com a doença falciforme. Metodologia: Estudo qualitativo em que foi utilizado como referencial teórico o Modelo Calgary de Avaliação Familiar e como estratégia metodológica o estudo de caso. Os dados foram coletados com 15 participantes de seis famílias de crianças com doença falciforme, atendidas por um Hemonúcleo da Fundação Centro de Hematologia e Hemoterapia de Minas Gerais (Hemominas), situado em um município de Minas Gerais, Brasil, no período de setembro de 2014 a fevereiro de 2015, por meio de instrumento pré-elaborado, além de entrevistas semiestruturadas e observação participante, com registro em diário de campo. As informações foram examinadas por meio da análise temática e a categorização conforme o referencial teórico adotado. Resultados: Verificou-se que quatro famílias compunham um modelo nuclear; as outras duas famílias eram do tipo ampliada. Subsistemas conflituosos estiveram presentes em apenas uma família e todas apresentaram em sua rede de apoio elementos oriundos de vizinhos e membros da família extensa. No processo de assistência, constatou-se que as seis famílias apresentavam apoio insuficiente dos serviços de saúde e, para a solução de problemas, demonstraram empoderamento diante das intercorrências das crianças com doença falciforme devido a vivências anteriores. Conclusão: Este estudo pode ser usado pelos enfermeiros para subsidiar o planejamento do trabalho no cuidado à criança com doença falciforme e sua família, possibilitando a elaboração de intervenções personalizadas de acordo com o funcionamento da dinâmica familiar.