一种复杂导弹结构综合优化设计方法，它有五大步骤:步骤一：定义优化问题P1，并提交到优化工具准备进行优化；步骤二：定义结构建模仿真分析方法P2，提交到优化工具，作为优化过程中调用结构分析的准备；步骤三：制定试验方案表；步骤四：优化工具在全局搜索过程P3中根据试验方案表依次对表中样本点方案进行结构分析，整理对比所有样本点结果数据，选择可行域内结构质量最小的样本点方案作为最优局部区域标志，存储供后续步骤使用；步骤五：优化工具以得到的最优局部区域标志作为初始点进行SQP序列二次规划梯度优化，得到最优设计方案。本发明可以快速地完成导弹结构的轻质化设计，同时本方法理念也可用于其他结构的优化设计。