Varios modelos constitutivos no lineales y anisotrópicos se han propuesto para describir las propiedades biomecánicas de los tejidos blandos, y estimar de manera confiable los parámetros desconocidos en estos modelos utilizando datos experimentales es un paso importante hacia el desarrollo de capacidades predictivas. Sin embargo, el efecto de la técnica de estimación de parámetros en los parámetros biomecánicos resultantes sigue siendo poco analizado. Las técnicas estándar pueden producir resultados poco confiables cuando los parámetros no están identificados de manera única y pueden variar con la suposición inicial. En este estudio, se presenta un análisis exhaustivo de las técnicas de estimación de parámetros en las propiedades resultantes para cuatro modelos constitutivos basados en invariantes de múltiples parámetros. Se encontró que las transformaciones lineales no tienen efecto en la estimación de parámetros para los casos presentados, y las transformaciones no lineales son necesarias para cualquier mejora. Se pone un enfoque distinto en el problema de la no convergencia, y proponemos modificaciones simples que no solo mejoran la velocidad de convergencia, sino que también evitan la convergencia a una solución incorrecta. Las modificaciones propuestas son fáciles de implementar y pueden evitar problemas graves en el análisis biomecánico. Los resultados también muestran que incluir el ángulo de la fibra como un desconocido en la estimación de parámetros lo hace extremadamente desafiante, donde casi todas las formulaciones y modelos no logran converger hacia la solución verdadera. Por lo tanto, hasta que se resuelva este problema, se requiere una técnica no mecánica, como óptica, para determinar el ángulo de la fibra en conjunto con la prueba biaxial planar para un análisis biomecánico robusto.