La modelización del canal de ondas milimétricas es la base del diseño y las aplicaciones de redes de comunicación de quinta generación (5G). En entornos microcelulares urbanos, la rugosidad de las superficies de las paredes puede ser comparable a las longitudes de onda de las ondas milimétricas, lo que resulta en paredes que no pueden considerarse superficies lisas. Por lo tanto, los métodos de modelización de canal basados únicamente en el trazado de rayos tridimensional tradicional (RT) o en la ecuación parabólica tridimensional (PE) resultan en una precisión computacional limitada de los modelos de canal de ondas milimétricas para entornos urbanos. Basándose en la teoría de dispersión de una superficie rugosa y las características típicas de dispersión de una onda milimétrica, el campo final del vector tridimensional PE se considera como el campo inicial del RT tridimensional. Además, se introducen el número de rayos dispersos y los ángulos de dispersión. Finalmente, se propone un modelo de canal de propagación híbrido de ondas milimétricas completamente polarizadas tridimensional (3DFPHPCM). El modelo propuesto mejora la precisión computacional de un modelo determinista único. Se llevaron a cabo mediciones de canal de ondas milimétricas en entornos sin línea de visión (NLOS) para verificar y optimizar el 3DFPHPCM propuesto. Los resultados muestran que el error cuadrático medio (RMSE) y el error absoluto medio (MAE) del 3DFPHPCM propuesto se minimizan cuando se comparan con el RT tridimensional o la PE tridimensional, lo que indica que el 3DFPHPCM propuesto tiene una mayor precisión computacional. Además, su tiempo de ejecución es el más corto entre los métodos. Los resultados presentados aquí proporcionan apoyo técnico para la disposición de estaciones base.