本发明公开了一种用于飞行器的可控烧蚀防热结构设计方法，包括：基于气动加热环境参数、第一烧蚀防热材料的第一初始厚度，得到单层防热结构的第一总厚度；基于气动加热环境参数、首层防热材料的第二初始厚度、第二层防热材料的第三初始厚度和界面特征温度约束条件，获得多层防热结构的第二总厚度；判断多层防热结构的第二总厚度与单层防热结构的第一总厚度之间的差值是否满足预设条件，如果满足则获得多层防热结构的最优厚度。通过本发明的可控烧蚀防热结构设计方法设计的多层防热结构由于每层防热层的材料组成不同，不同材料可以具有不同的耐温性能和导热系数，在整体上达到既耐高温又具有低的平均导热系数的要求。