Advokater för David Turner hade hävdat att dockan inte omfattades av en lag som förbjöd import av obscena föremål.
Men en domare avfärdade det, att säga "varje rätt tänkande person" skulle finna dockan obscen.
Turner, 72 år, av Ramsgate i Kent, hade redan erkänt att han hade mer än 34.000 oanständiga bilder av barn. Han kommer att dömas i september.
Andra män har dömts för att ha importerat sexdockor för barn, men detta var det första fallet där frågan om en docka är oanständig eller oanständig hade prövats av domstolarna.
National Crime Agency (NCA) sade att det var "det första utslaget i sitt slag".
Enligt 1979 års tull- och punktskattelag är det förbjudet att importera oanständiga eller oanständiga föremål.
NCA-officerare arresterade Turner - en före detta fängelsedirektör - i november förra året efter att gränsstyrkans officerare avlyssnade en 3ft docka som han försökte importera från Kina.
Han hävdade att det var avsett att vara ett "förbund" för honom och hans fru.
Utredare sa att Turner redan hade två andra barndockor i sitt hem, varav en påstod att han hade sex med.
Anklagelsen fördes över en sexdocka på 3ft 10i redan i hans ägo, som han köpte kläder för.
Vid en tidigare utfrågning erkände Turner också att han hade mer än 34 000 oanständiga bilder av barn i åldrarna 3–16 år, som fanns på 17 penndrivningar.  Av bilderna var 138 av det allvarligaste slaget, kategori A.
När han intervjuades erkände han också att han "hemligt" fotograferade flickor i åldern sex till elva år på offentliga platser.
Domare Simon James sa att importen av en sexdocka för barn var ett "ovanligt brott" och att det "tillför en grad av komplexitet" till domen.
Turner frigavs mot borgen och kommer att dömas den 8 september. Maxstraffet är sju år.
Från Danny Shaw, korrespondent för inrikesfrågor i BBC
Mer än 100 barnsexdockor har beslagtagits i Storbritannien som en del av en särskild operation som inrättats av National Crime Agency (NCA) och Border Force.
Utredarna tror att dockorna, som är gjorda för att vara så livliga som möjligt, importeras av människor som har ett "sexuellt intresse" för barn.
Annonseras som "vuxna dockor" på webbplatser inklusive EBay och Amazon, de tillverkas i Fjärran Östern och skickas till Storbritannien via kurir, snabb paket och andra leveranstjänster.
Hazel Stewart, verksamhetschef för NCA, sade när folk har blivit förhörda av polisen om dockorna vissa har hävdat att de köptes för en "skämt", andra säger att de för "companionship".
"Om det var en Marks och Spencer skyltdocka skulle jag inte stå här", sade hon.
Läs mer från Danny Shaw.
Hazel Stewart, från Brottsverket, sade: " Vi vet att köp av [barnsexdocka] kan tyda på andra brott mot barn, vilket var fallet mot Turner, som hade ett vidrigt lager av övergreppsbilder.
"Intressanter av sådana oanständiga föremål bör förvänta sig att polisen närmar sig dem."
Jon Brown, utvecklingschef för NSPCC, välkomnade domen, men vill ha mer att göra för att ta itu med frågan om barn sex dockor.
"NSPCC uppmanar regeringen att vidta åtgärder för att kriminalisera tillverkning, distribution och innehav av dessa groteska dockor, på samma sätt som det gör oanständiga bilder av barn," sade han.
NSPCC har tidigare krävt webbplatser som säljer dockor att ta ner dem, säger BBC Radio 5 live att det kan leda till "kontakt fel" och "normaliserar" det.
En domare har slagit fast att en sexdocka för barn som importerats av en före detta skolguvernör är en oanständig sak.