A medida que los motores de combustión interna (ICE) siguen siendo dominantes en el transporte marítimo, reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) es fundamental para cumplir con los objetivos de descarbonización de la OMI. El amoníaco (NH) ha ganado atención como un combustible libre de carbono debido a sus emisiones de CO cero y su alta densidad de hidrógeno. Sin embargo, su baja velocidad de llama y alta temperatura de ignición presentan desafíos de combustión. Este estudio investiga el rendimiento de combustión y emisiones de motores de doble combustible NH-diésel, aplicando la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM) para la optimización multiobjetivo de parámetros operativos clave: fracción de amoníaco (AF: 0-30%), velocidad del motor (1200-1600 rpm) y altitud (0-2000 m). Los resultados experimentales revelan que aumentar la AF llevó a una reducción en la Eficiencia Térmica de Frenado (BTE) del 39.2% al 37.4%, mientras que disminuyó significativamente las emisiones de NO en un 82%, las emisiones totales de hidrocarburos (THC) en un 61% y las emisiones de CO en un 36%. Sin embargo, el retraso de ignición aumentó de 8.2 a 10.8 grados de ángulo de manivela (CAD) y el NH no quemado superó los 6500 ppm, lo que indica mayores riesgos de combustión incompleta a altas AF. El análisis de varianza (ANOVA) confirmó que la AF es el factor más influyente, contribuyendo hasta el 82.3% de la variabilidad en el NH no quemado y el 53.6% en NO. El punto operativo óptimo, identificado a través del análisis de deseabilidad, fue del 20% de AF a 1200 rpm y altitud a nivel del mar, logrando un BTE del 37.4%, NO de 457 ppm y NH no quemado de 6386 ppm con un índice de deseabilidad de 0.614. Estos hallazgos sugieren que la adición controlada de NH, combinada con una adecuada sintonización de la velocidad, puede reducir significativamente las emisiones mientras se mantiene la eficiencia del motor en configuraciones de doble combustible.