En los últimos años, la penetración de vehículos lanzados desde el aire de bajo costo para nano/micro satélites ha aumentado significativamente en todo el mundo. El diseño conceptual y la optimización de los parámetros generales del vehículo lanzado desde el aire se han convertido en una tarea exigente. En la presente investigación, se propone un marco de optimización aproximada secuencial basada en surrogados (SAO) modificado con simulación multidisciplinaria para el diseño general y la optimización de parámetros de un sistema de vehículo lanzado desde el aire sólido. Con el fin de reducir los altos costos de computación de simulaciones que consumen mucho tiempo, se aplica una función de base radial basada en densidad local para construir el modelo surrogate. Además, se propone un algoritmo de enjambre de partículas mejorado con parámetros de control adaptativos para garantizar la eficiencia y fiabilidad del método de optimización. De acuerdo con el vehículo lanzado desde el aire LauncherOne, el problema de diseño de optimización general tiene como objetivo mejorar la capacidad de carga útil con la misma masa de despegue. Se imponen restricciones razonables para garantizar la precisión de inyección orbital y la estabilidad del vehículo de lanzamiento. Se consideran y comparan las influencias de la configuración del vehículo, el método de optimización y la guía terminal para ocho casos diferentes. Finalmente, se investiga el efecto en la velocidad de convergencia de la optimización al emplear un módulo de guía terminal. La capacidad de carga útil de las configuraciones optimizadas aumentó en un 27.52% y un 23.35%, respectivamente. Los resultados y análisis finales estimados muestran la significativa eficiencia del método propuesto. Estos resultados enfatizan la capacidad del SAO para optimizar los parámetros de un vehículo lanzado desde el aire a un menor costo de computación.