Los compuestos epóxicos se utilizan ampliamente en estructuras aeroespaciales primarias, donde son necesarias propiedades de resistencia al impacto. Sin embargo, surgen desafíos cuando se requieren múltiples funcionalidades, incluyendo conductividad eléctrica y térmica, junto con un aumento de las propiedades mecánicas. El presente estudio tiene como objetivo evaluar una concentración crítica de nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWCNTs), incorporados en resina epóxica, que indicará un umbral para propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas óptimas. Para la evaluación de esta concentración óptima, se han evaluado la conductividad eléctrica, la estabilidad térmica y las propiedades nanomecánicas (módulo de Young y nanodureza) de nanocompuestos epóxicos con 0 a 15 partes por cien de resina por peso (phr) de MWCNTs. Se aplicó la teoría de percolación para estudiar la conductividad eléctrica para diferentes contenidos de MWCNTs en el sistema de nanocompuestos epóxicos. Se empleó análisis termogravimétrico para la evaluación de las propiedades térmicas de los compuestos epóxicos. Se midieron la nanodureza y el módulo elástico, y se calculó el índice de dureza frente al módulo. Se hizo hincapié en la dispersión de los MWCNTs en la matriz epóxica, que se evaluó mediante técnicas de microscopía y tomografía computarizada de rayos X. Una correlación entre la dispersión óptima y el contenido de MWCNTs en términos de conductividad eléctrica, estabilidad térmica y propiedades nanomecánicas reveló una concentración umbral de 3 phr, lo que permite la fabricación de estructuras aeroespaciales con propiedades multifuncionales.