La mayoría de los estudios existentes sobre optimización de formas aerodinámicas (ASO) no tienen en cuenta el momento de cabeceo equilibrado y, por lo tanto, la configuración optimizada debe ser ajustada para asegurar un momento de cabeceo cero, lo que causa una resistencia adicional y reduce notablemente el beneficio de la ASO. Este artículo propone un método global de ASO eficiente que impone directamente una restricción de momento de cabeceo cero. Se implementa una parametrización de deformación libre (FFD) combinando un método de suavizado laplaciano para parametrizar una configuración completa de aeronave y asegurar formas aerodinámicas suficientemente suaves. Se resuelven las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds (RANS) para simular flujos viscosos transónicos. Se utiliza una estrategia de optimización de múltiples rondas basada en un modelo sustituto para llevar la ASO hacia el óptimo global. Para verificar la efectividad del método propuesto, adoptamos dos estrategias de optimización de diseño para la configuración de ala-cuerpo-cola del Modelo de Investigación Común de la NASA (CRM). La primera estrategia es optimizar la configuración sin considerar el equilibrio del momento de cabeceo y luego ajustar manualmente la configuración optimizada deflectando la cola horizontal. La segunda es imponer directamente la restricción de momento de cabeceo cero en el modelo de optimización y tomar el ángulo de deflexión de la cola horizontal como una variable de diseño adicional. Los resultados muestran que: (1) para la primera estrategia, se perderían aproximadamente 4 unidades de beneficios en la reducción de resistencia al ajustar manualmente la configuración óptima; (2) la segunda estrategia puede lograr 3.2 unidades más de beneficios en la reducción de resistencia que la primera estrategia; (3) en comparación con la optimización basada en gradientes (GBO), la optimización basada en modelos sustitutos (SBO) es más eficiente que la GBO para problemas de ASO con alrededor de 80 variables de diseño, y el beneficio de la ASO logrado por la SBO es comparable al obtenido por la GBO.