El transporte marítimo sirve como columna vertebral del comercio internacional, representando más del 90% del comercio global. Aunque el transporte marítimo es más barato y seguro que otros modos de transporte, a menudo implica largas distancias de navegación, lo que resulta frecuentemente en un consumo de combustible y emisiones sustanciales. El transporte de línea, un componente vital del transporte marítimo, desempeña un papel importante en la consecución de operaciones marítimas sostenibles, lo que requiere la implementación de prácticas de transporte de línea verde. Por lo tanto, este estudio formula un modelo de programación entera no lineal para un problema de optimización de selección de motor multifuel para determinar de manera óptima la elección del pedido de barcos en términos del tipo de motor de combustible, despliegue de flota, selección de combustible y optimización de velocidad, con el objetivo de minimizar el costo total semanal que contiene el costo de inversión semanal para los pedidos de barcos y el costo semanal de combustible. Dada la complejidad de resolver modelos no lineales, se aplican varias técnicas de linearización para transformar el modelo no lineal en un modelo lineal que puede ser resuelto directamente por Gurobi. Para evaluar el rendimiento del modelo lineal, se llevan a cabo 20 conjuntos de instancias numéricas con, como máximo, siete rutas. Los resultados muestran que entre 20 instancias numéricas, 16 conjuntos de instancias numéricas se resuelven de manera óptima en un plazo de dos horas. El valor promedio de brecha de los cuatro conjuntos restantes de instancias numéricas que no pueden resolverse de manera óptima en un plazo de dos horas es del 0,51%. Además, se realizan análisis de sensibilidad para examinar parámetros cruciales, como el costo de inversión semanal para ordenar barcos, el presupuesto de pedido de barcos y la posible aplicación de nuevos tipos de motores de combustible, explorando así perspectivas gerenciales. En conclusión, nuestros hallazgos indican que equipar los barcos con motores de aceite de bajo azufre resulta ser la opción más económicamente ventajosa en los escenarios seleccionados. Además, ordenar barcos con motores de aceite de bajo azufre, aceite + metanol + motores de gas natural licuado, es beneficioso cuando el costo de inversión semanal para dichos motores no supera los $13,000, bajo la configuración actual de valores de parámetros.