Nos dia de hoje, estruturas leves têm sido amplamente empregadas em diversas áreas e seu uso tem crescido a cada dia. Neste contexto, os materiais compósitos são peças-chave para se atender aos requisitos de projeto devido ao seu alto potencial de serem otimizados. Os parâmetros de laminação tem um papel importante como variáveis de projeto na otimização de compósitos laminados. Isto se deve ao fato da matriz de rigidez ser linear com relação aos mesmos. O presente trabalho tem como objetivo apresentar um método de otimização baseado em um metamodelo local quadrático utilizado para estimar uma dada função objetivo. Uma formulação analítica de obtenção dos gradientes da função com relação aos parâmetros de laminação é apresentada. A região viável dos parâmetros de laminação é analisada e bancos de laminados são utilizados a fim de evitar problemas na definição das fronteiras da região viável. Um método de combinação dos bancos de laminados também é apresentado com o intuito de permitir a utilização de laminados com grande número de camadas. O algoritmo de otimização é validado para uma placa laminada sujeita a esforços de flexão e torção puras. Em seguida, o algoritmo é utilizado na otimização da placa laminada, porém sujeita a esforços combinados de flexão e torção. Todos os resultados obtidos são apresentados e discutidos em termos de projeto de estruturas aeronáuticas.