Los cuadricópteros representan una configuración de ala rotativa de los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) con un inmenso potencial de aplicación en contextos industriales y estratégicos. El compromiso entre la resistencia de vuelo y la capacidad de carga útil hace que la optimización del diseño de los VANT sea una actividad crítica con un impacto sustancial en las posibilidades de aplicación. Entre las partes estructurales de un cuadricóptero típico, el marco central constituye una parte importante del peso total. El presente estudio tiene como objetivo la reducción del peso del marco mientras se cumple con los requisitos de integridad estructural, a través de un enfoque integrado que involucra la optimización topológica, la consolidación de partes y el diseño para la fabricación aditiva (DFAM). Los diseños comerciales de VANT consisten en múltiples partes y elementos de fijación que requieren un tiempo y esfuerzo considerables para el ensamblaje. Este estudio reingeniera el marco como una estructura monocoque con resultados deseables de reducción de peso y menos tiempo de ensamblaje. La estructura de cuadricóptero reingenierizada se fabrica a través de la Fabricación por Filamento Fundido (FFF) y se caracteriza en relación con las características estructurales, vibracionales y de fatiga. La aplicación concomitante de análisis modal, dinámica de fluidos computacional y pruebas en túnel de viento revela una estrecha coincidencia entre las estimaciones teóricas y los resultados experimentales. Los ensayos de ensamblaje y de campo de la estructura monocoque del cuadricóptero confirman la mejora de la superioridad operativa y la resistencia en comparación con los diseños comerciales de VANT.