Los vehículos aéreos no tripulados o drones se están convirtiendo en una de las máquinas/herramientas clave del mundo moderno, especialmente en aplicaciones militares. Numerosos trabajos de investigación están en marcha para explorar la posibilidad de utilizar estas máquinas en otras aplicaciones como la entrega de paquetes, trabajos de construcción, caza de huracanes, cartografía 3D, protección de la vida silvestre, actividades agrícolas, búsqueda y rescate, etc. Dado que estas máquinas son vehículos no tripulados, su funcionalidad depende completamente del rendimiento de su sistema de control. Este artículo presenta un enfoque integral para el modelado dinámico, diseño del sistema de control, simulación y optimización de un cuadricóptero. El objetivo principal es estudiar el comportamiento de diferentes controladores cuando el modelo está funcionando bajo condiciones lineales y/o no lineales, y por lo tanto, definir las posibles limitaciones de los controladores. Se proponen cinco sistemas de control diferentes para mejorar el rendimiento del control, principalmente la estabilidad del sistema. Además, también se desarrolló un simulador de trayectorias con la intención de describir los movimientos del vehículo y así detectar fallas de manera intuitiva. Los sistemas de control PID y Fuzzy-PD propuestos mostraron respuestas prometedoras en las pruebas realizadas. Los resultados indicaron los límites del controlador PID sobre condiciones no lineales y la efectividad de los controladores se mejoró mediante la implementación de un algoritmo genético para ajustar automáticamente los controladores con el fin de adaptarse a condiciones cambiantes.