本发明公开了一种应用3D打印技术辅助路面表面构造设计的方法，包括步骤：（1）根据表面构造设计研究需要选择满足沥青路面面层技术要求的集料；（2）确定混合料类型和集料级配范围；（3）生成大批量的虚拟试件；（4）评价所述虚拟试件的表面轮廓特征；（5）通过3D打印机按照模型复制和定制试件；（6）通过加速加载模拟试验测试试件的抗滑和噪音；（7）得出满足路面表面构造需要的最佳配合比；（8）跟踪检测试验段路面的抗滑和噪音水平，进行工程评价。本发明可节省大量室内外试验所需要的人力物力资源和时间，可复制与打印特定表面轮廓特征的试件进行试验设计，并使路面表面构造优化设计成为可能，具有显著的技术、经济和社会效益。