Los tail-sitters buscan combinar las ventajas de las aeronaves de ala fija y los rotorcraft, pero requieren una estrategia de estabilización robusta y rápida para realizar maniobras verticales y transiciones hacia y desde el vuelo aerodinámico. La investigación realizada en este trabajo explora diferentes soluciones de control no lineales para el problema de estabilizar un tail-sitter durante el vuelo en suspensión. Para este propósito, el primer controlador es una estrategia existente para el control de tail-sitters obtenida de la literatura, el segundo es una aplicación de Inversión Dinámica No Lineal (NDI), y el último es su versión incremental, INDI. Estos controladores fueron implementados y ajustados en una simulación con el fin de estabilizar un modelo del tail-sitter, complementado por métodos de estimación que permiten la retroalimentación de las variables necesarias. Estos estimadores y controladores fueron luego implementados en un microcontrolador y validados en un escenario de Hardware-in-the-Loop (HITL) con maniobras simples en vuelo vertical. Por último, las soluciones de control desarrolladas se utilizaron para estabilizar la aeronave en vuelo experimental mientras eran monitoreadas por un sistema de captura de movimiento. Los resultados experimentales permiten la validación del modelo del X-Vert y proporcionan una comparación del rendimiento de las diferentes soluciones de control, donde el INDI se presenta como una estrategia de control robusta con capacidades de seguimiento precisas y menor demanda de actuadores.