Penelitian ini membahas analisis dan optimalisasi desain spur gear pada mekanisme tilt rotor untuk aplikasi electric Vertical Take-Off and Landing (eVTOL). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis tegangan yang terjadi pada roda gigi serta menentukan parameter desain yang paling sesuai agar mekanisme dapat memenuhi kebutuhan torsi dan menjaga kestabilan kontak gigi. Variasi desain yang digunakan dalam penelitian ini meliputi perubahan modul sebesar 2, 3, 4, dan 6 serta pressure angle sebesar 14,5° dan 20°. Model geometri dibuat menggunakan perangkat lunak CAD dan kemudian dianalisis menggunakan metode elemen hingga pada perangkat lunak ANSYS melalui tahapan pre-processing, meshing, penentuan interaksi antar komponen, serta penerapan boundary conditions. Hasil simulasi yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan hasil simulasi pada penelitian sebelumnya yang memiliki kasus serupa untuk menentukan margin of error sebagai proses verifikasi metode simulasi yang digunakan. Berdasarkan hasil analisis tegangan dan faktor keamanan pada berbagai kombinasi modul dan pressure angle, diperoleh konfigurasi desain yang dianggap paling sesuai untuk dijadikan dasar penentuan dimensi akhir, pemilihan material, toleransi, fits, serta spesifikasi surface finish. Sebagai proof of concept, purwarupa mekanisme dibuat menggunakan metode additive manufacturing berupa 3D printing dengan material PLA untuk bodi dan komponen pendukung, serta laser cutting akrilik untuk roda gigi dan arm. Purwarupa digerakkan menggunakan servo RDS 3115MG yang dikendalikan oleh Arduino. Hasil pengujian awal menunjukkan bahwa mekanisme dapat menghasilkan engagement roda gigi dan pergerakan tilt secara berulang sehingga konsep mekanisme spur gear ini dinilai dapat digunakan untuk pengembangan lebih lanjut.