本发明提供大容差可展开式双点异形定位导向机构及容差设计方法，机构包括两套平行对称结构相似的可展开式定位导向机构，均由主动端和被动端组成，被动端包括基座和导向柱，固定在舱外平台上；主动端包括可展开机构、压紧释放机构、连接杆、定位导向孔和可视化窗口，并与空间有效载荷连接；导向柱与导向孔对应，分为小柱段、大柱段和过渡段；定位导向机构分为固定和游动配合，其对应的定位导向孔分别为圆形和腰形。本发明节省空间、展开行程大、速度可控、提高空间有效载荷的抗弯、抗扭能力，使其具有大刚度、连接可靠等特点且导向时具有较大容差适应能力，能较好实现定位导向功能，为将空间大型有效载荷安装于航天器舱外设定位置提供技术支撑。