La crioinjuria reduce la calidad del semen post-descongelación. Los componentes del diluyente juegan un papel protector, pero los enfoques experimentales existentes no elucidan las interacciones entre los componentes del diluyente, las muestras de semen y la calidad post-descongelación. Para identificar las concentraciones óptimas de 12 ingredientes del diluyente, realizamos 122 experimentos con un diseño completamente aleatorio I-óptimo utilizando un gran conjunto de datos de nuestro estudio anterior. Obtuvimos una motilidad total máxima predicha del 70.56% de un diseño I-óptimo y del 73.75% de una simulación de Monte Carlo. Las variaciones individuales de los toros fueron significativas e interactuaron con los diluyentes de manera independiente. El 67% de los toros prefirió de manera confiable las formulaciones de diluyentes para alcanzar la máxima motilidad. El análisis multifactorial sugiere que algunos antioxidantes pueden ofrecer una protección superior sobre otros. La modelización de caminos por mínimos cuadrados parciales (PLS-PM) encontró las cargas positivas más altas para el glutatión en la clase de antioxidantes, glicerol en la clase de CPA y fructosa en la clase de compuestos básicos. Los rangos óptimos para la leche, el agua y el etilenglicol eran extremadamente estrechos. La yema de huevo, la ciclodextrina cargada de colesterol y el factor de crecimiento nervioso tuvieron impactos de carga media. PLS-PM mostró que los CPA, osmorreguladores y componentes básicos fueron los contribuyentes más eficientes a la motilidad, mientras que las clases de antioxidantes y protectores extracelulares tuvieron menos eficiencia. Por lo tanto, los ingredientes, concentraciones e interacciones de los compuestos del diluyente son críticos para la formulación del diluyente, especialmente al usar múltiples compuestos con la misma función.