本实用新型公开了一种复合材料火箭发动机壳体结构，包括裙，所述裙的一端固定连接有承力结构层，所述承力结构层的外侧面固定安装有绝热层，所述承力结构层及绝热层的两端端面中间位置均贯穿设置有封头，所述封头分为前封头及后封头，前封头使用的绝热材料为丁腈绝热橡胶，后封头使用丁腈，所述裙与承力结构层共胶接，承力结构层和绝热层使用缠绕树脂胶接，绝热层和封头采用底涂胶配合胶粘剂共同固化。本实用新型能够避免现有模具方案产生装配公差或机械加工带来的公差最终会反馈到产品上的问题，采用本实用新型成型结构，能极大的避免公差累积，减小制备过程对产品成型质量的负面影响。