Los vehículos de despegue y aterrizaje vertical (VTVL), basados en motores de cohete líquidos de regulación, están atrayendo una atención creciente por su validación de técnicas de guía y control durante el aterrizaje. Sin embargo, la validación requiere que el vehículo vuele en una trayectoria especial con múltiples restricciones. El consumo de propulsor debe ser cuidadosamente calculado con el propósito de llevar más dispositivos experimentales durante el vuelo, lo que hace que la optimización de trayectorias con mínimo propulsor sea una necesidad. Este estudio se centra en la optimización de vehículos VTVL basados en un motor de cohete líquido de regulación. Se proponen tres escenarios de vuelo aplicables a este vehículo, a saber, vehículos VTVL sin movimiento horizontal, vehículos VTVL con movimiento horizontal y despegue vertical y aterrizaje autónomo con movimiento horizontal. Se llevó a cabo la optimización de trayectorias utilizando el método pseudospectral de Gauss (GPM) durante los escenarios de vuelo mencionados. Los resultados muestran que el GPM proporciona excelentes soluciones para la optimización de trayectorias en los diferentes escenarios. En los vehículos VTVL con movimiento horizontal, los escenarios de despegue vertical y aterrizaje autónomo con movimiento horizontal, el empuje aparece en un control bang-bang similar. Mientras tanto, en el escenario de vehículos VTVL sin movimiento horizontal, el empuje aparece como un control bang-bang segmentado, que llamamos control bang-bang regulativo. Además, al introducir la derivada del empuje en el objetivo de optimización utilizando un método ponderado, se puede restringir la fluctuación del empuje. Para asegurar la compatibilidad al cambiar el vuelo entre los tres escenarios, la masa de propulsor transportada debe decidirse en función del tercer escenario de vuelo.