Distribusi merupakan salah satu faktor kunci yang menentukan keberhasilan perusahaan dalam memenuhi permintaan dan kepuasan pelanggan. Penelitian ini bertujuan untuk memberikan usulan perbaikan rute Wonosari sebagai salah satu rute distribusi PT Es Hupindo Yogyakarta dengan urgensi perbaikan yang paling tinggi karena memiliki keterlambatan pengiriman dan biaya transportasi tertinggi akibat jarak yang ditempuh terlalu jauh. Penelitian ini diselesaikan dengan pendekatan Multi Objective Traveling Salesman Problem (MOTSP) dengan mengoptimalkan jarak dan waktu tempuh. Metode NSGA-II digunakan untuk menghasilkan solusi Pareto, diikuti oleh Weighted Sum Model (WSM) untuk memilih solusi tunggal. Hasil menunjukkan bahwa dengan mengimplementasikan rute usulan, dalam sehari perusahaan dapat menghemat 14,41% jarak atau sebesar 44,89 km, 35,6% waktu tempuh atau sebesar 3 jam 51 menit 44 detik, 10,63% biaya transportasi atau sebesar Rp57.633, dan 14,41?ban emisi CO2 atau sebesar 100.090 g/hari. Selain itu, rute yang diusulkan tidak mengalami keterlambatan pengiriman sama sekali dari jam kerja normal perusahan. Dengan kata lain, rute yang diusulkan lebih efisien, lebih cepat, dan lebih ramah lingkungan daripada rute awal serta berpotensi menjadi acuan dalam perencanaan distribusi rute lain yang lebih baik.