本实用新型公开了一种非平面布局方式的机臂机构及多旋翼无人机。第一方面，一种非平面布局方式的机臂机构，包括用于安装在无人机机体上的机臂组件，所述机臂组件包括在机体上从上至下依次设置的第一机臂组和第二机臂组，第一机臂组与第二机臂组交错设置，第一机臂组包括上机臂，第二机臂组包括下机臂，上机臂远离机体的一端顶面均设有上桨叶，下机臂远离机体的一端底面均设有下桨叶，上桨叶与下桨叶的旋转方向相反。第二方面，一种多旋翼无人机，包括机体，所述机体上设有上述的一种非平面布局方式的机臂机构，第一机臂组设于机体侧面临近顶端处，第二机臂组设于机体侧面临近底端处。本实用新型飞行时稳定性好，抗风能力强，可持续飞行时间长。