На базе анализа литературных источников установлено, что баллоны высокого давления являются уникальными объектами, допускающими решение актуальной проблемы ракетно-космического машиностроения - унификации компонентов ракетно-космической техники. В качестве объекта статистического анализа предложено использовать запасенную сжатым газом внутреннюю энергию, которая определяет эффективность работы баллонов высокого давления в составе ракетно-космической техники. Разработаны алгоритмы оптимизации конструктивных параметров баллонов высокого давления по критериям массы и себестоимости. Алгоритмы учитывают особенности технологии изготовления баллонов: зависимость дефектности сварного шва от толщины стенки шар-баллона, влияние метода изготовления полусфер на массу баллона, производственные расходы и др. Предложенные алгоритмы допускают оптимизацию конструктивных параметров баллонов высокого давления, эксплуатирующихся при криогенных температурах. Показано совпадение результатов оптимизации параметров цельнометаллических баллонов высокого давления по критериям массы и себестоимости.