本发明提供一种基于沥青残留率的马歇尔试件油石比确定方法，通过获得5组沥青残留率数据；建立油石比与沥青残留率的关系图，确定最佳油石比；同时本发明还提供了基于该方法的试验装置。本发明提供了一种全新的沥青残留率试验装置，并基于该装置提供了一种沥青混合料的最佳油石比确定方法，试验装置结构简单，制造成本低，并且确定方法简单；能够实时准确地检测沥青混合料拌和后沥青与集料的粘附性，实现对沥青混合料水稳定性提前检测的目的；在考虑高温性能的同时，更好的考虑沥青混合料的抗水损能力，以沥青混合料水煮后的沥青残留率为主要指标，能够更快地设计出抗水损性能要求较高的的沥青混合料。