В работе рассматривается этап предварительного проектирования сложных технических объектов в условиях параметрической неопределённости. Ошибки на данном этапе могут привести к значительным последствиям на последующих этапах жизненного цикла. Для моделирования неопределённых параметров применяются теория вероятности и теория неопределенности. Предложен подход к синтезу проектных решений с использованием различных оптимизационных моделей. Особое внимание уделено методам предварительного проектирования летательных аппаратов с применением теории неопределённостей как эффективного инструмента для решения оптимизационных задач с неопределенными параметрами.