En el presente estudio, se investigó una comparación de dos enfoques de optimización ampliamente utilizados para el modelado por deposición fundida (FDM), es decir, el método de Taguchi en contraste con el método de superficie de respuesta (RSM). Se identificaron cuatro parámetros operativos, a saber, temperatura de extrusión, grosor de capa, ancho de raster, velocidad de impresión, y sus términos de interacción, como variables de control con tres niveles, mientras que la resistencia a la tracción y la resistencia a la compresión fueron seleccionadas como respuestas. Se utilizaron el arreglo ortogonal L27 y el diseño compuesto central centrado en caras (FCCCD) para el enfoque experimental del Taguchi y el RSM, respectivamente. Se emplearon la relación señal-ruido (S/N) y el análisis de varianza (ANOVA) para encontrar la combinación óptima de parámetros FDM, así como el factor principal que afecta el rendimiento de las muestras de PLA. Basado en los resultados experimentales, se observó que las conclusiones sobre el ranking significativo de los parámetros en el proceso FDM de estos dos métodos eran diferentes. Sin embargo, tanto el método de Taguchi como el RSM lograron predecir mejores resultados en comparación con los grupos originales. Además, las combinaciones óptimas para la resistencia a la tracción y la resistencia a la compresión obtenidas del RSM fueron un 2.11% y un 8.15% más altas que el método de Taguchi, respectivamente.