本发明公开了一种飞机极端温度测试用载冷系统及其参数设计方法，属于飞机测试技术领域，包括载冷剂罐组、一次降温区和二次降温区，载冷剂罐组包括上下并排设置的第一载冷剂罐和第二载冷剂罐，第一载冷剂罐和第二载冷剂罐之间的载冷剂罐组中部设有隔温板，载冷剂罐组末端设有暂存罐，暂存罐内部中心对称设置有4组分流罐。参数设计方法包括以下步骤：S1、湿空气处理；S2：二次降温处理；S3、载冷剂回收；S4、清洗。本发明的载冷系统通过两种载冷剂对外部输入的湿空气进行分段降温，可高效地将空气温度降至需求温度，能够为实验室提供满足温度要求的大量干空气，进而满足航空发动机测试的温度需求。