本发明公开了一种飞行器复合材料机身结构，包括蒙皮、长桁以及隔框，所述蒙皮铺设于所述隔框上，所述长桁与所述隔框组配以支撑所述蒙皮，所述隔框包括与蒙皮铆接的外缘条、自外缘条弯折延伸的腹板以及自腹板弯折延伸并与外缘条平行设置的内缘条，所述内缘条、腹板以及外缘条的厚度相同，且所述腹板的内侧长度长于外缘条和内缘条的长度。本发明还公开了一种飞行器复合材料机身结构的设计方法。本发明的有益效果：结构简单、易于制造、质量轻和整体性好等特点，且在承受冲击载荷时表现出优异的力学性能；能够准确捕捉冲击载荷作用下机身结构的失效模式和载荷响应；可操纵性强，为复合材料机身结构的设计提供了重要支撑。