Pojken, som är under 10 år, berättade själv för en närstående att han hade blivit sexuellt utnyttjad i en bostad i Nyköping, under slutet av fjolåret.
Övergreppet skedde vid ett tillfälle, uppgav pojken. Den misstänkta gärningsmannen, en tonåring, fanns också i pojkens närhet.
Efter att informationen senare nådde fram till socialnämnden i Nyköpings kommun gjordes en polisanmälan.
Åklagaren har yrkat på att tonåringen ska fällas för våldtäkt mot barn, men Nyköpings tingsrätt friar honom nu från brott.
När uppgifter kommer från ett litet barn så bör de "generellt bedömas med särskild försiktighet", menar tingsrätten.
De uppgifter som pojken lämnat bedöms vara trovärdiga. Men samtidigt innehöll redogörelsen brister, pojken ska bland annat ha uppgett att händelsen i själva verket kan ha varit en dröm.
Tingsrätten konstaterar vidare att saknas teknisk bevisning och direkta observationer från vittnen. Dessa bedömningar ligger till grund för att tonåringen frias.