Las diferencias biológicas entre los grupos fueguinos y patagónicos han sido interpretadas a partir de una larga historia de aislamiento geográfico, o bien como producto de diferencias en las estructuras poblacionales y estrategias de vida. El objetivo de este trabajo es poner a prueba algunas hipótesis acerca de la estructura e historia de estas poblaciones, con el fin de proponer un modelo que incorpore predicciones biológicas abordables en estudios futuros. Los métodos de Matriz R y permutación de matrices fueron aplicados sobre una serie de mediciones craneofaciales tomadas en 441 cráneos. La Matriz R confirma la separación entre fueguinos y patagónicos, y evidencia un posible mestizaje entre poblaciones andinas y pampeanas, confirmando observaciones etno-históricas. Un modelo representando una larga historia de aislamiento (sin enfatizar las diferencias ambientales y en estrategias de vida), es el mejor correlacionado con la matriz de distancias biológicas. Dada la congruencia con evidencias provenientes de otras disciplinas, proponemos un modelo para el estudio de estas poblaciones que puede ser puesto a prueba a partir de parámetros genéticos y biológicos clásicos.