La curva de costo marginal de largo plazo (CMaL) muestra el costo adicional necesario para obtener una unidad más de producción cuando todos los factores son variables, de forma que éstos se pueden combinar en forma óptima con el objetivo de minimizar los costos.

En la figura 6 se puede observar que el costo marginal de largo plazo aumenta a un ritmo más lento que el de corto plazo. Esto se debe a que a largo plazo, los rendimientos decrecientes son menos importantes, ya que tanto los factores variables como los fijos (que son los que generaban los rendimientos decrecientes), pueden variarse cuando la producción se incrementa.

​​

Entonces, el costo marginal de corto plazo de una planta fija cualquiera, será inferior al CMaL en los niveles de producción bajos, pero los CMaC serán superiores a los de largo plazo cuando los niveles de producción en cada planta, sean elevados ya que comenzarán a pesar los rendimientos marginales decrecientes.

Así mismo debemos observas que cuando la curva de costo marginal de largo plazo se encuentra por debajo de la CMeL, ésta es descendente, mientras que si se encuentra por encima, la curva de costo medio de largo plazo es ascendente. La curva de CMaL corta a la CMeL en su punto mínimo. Las curvas de costos de largo plazo, mantienen la misma relación que las curvas de costos de corto plazo.