Представлены практические алгоритмы оптимизации, использующие как эвристические критерии оптимальности, так и методы нелинейного программирования для решения задач оптимального проектирования композиционных конструкций. В качестве проектных параметров здесь рассматриваются как толщины отдельных монослоев, так и углы ориентации укладки монослоев. Описаны основные соотношения анализа напряженно-деформированного состояния и устойчивости панелей из композиционных материалов, обсуждаются разработанные алгоритмы оптимизации конструкций. Работоспособность представленных алгоритмов продемонстрирована на тестовых примерах композиционных панелей, задачах проектирования упруго-подобной модели крыла большого удлинения и крыла обратной стреловидности маневренного самолета.