本发明提出了一种自由曲面大视场低畸变汽车后视镜的实现方法，包括：建立人眼视线方向和目标观察位置的离散化映射关系；采用数值方法求解所述后视镜表面所有离散特征点的坐标和法线矢量，并通过插值方法将所述离散特征点拟合为光滑的自由曲面，得到后视镜的初始面型；对所述初始面型的参数变量进行优化，使特征光线追迹的实际目标位置接近预设目标位置，从而获得自由曲面大视场低畸变汽车后视镜的三维模型，根据三维模型制造所述自由曲面大视场低畸变汽车后视镜。本发明设计效率高，实现的自由曲面后视镜具有视场大、畸变小的优点，可有效解决目前各型车辆后视盲区的问题。