El artículo presenta el diseño de un controlador lineal cuadrático gaussiano (LQG) para regular los ángulos de elevación, cabeceo y viaje de un prototipo de un helicóptero de tres grados de libertad (3 DOF). El controlador LQG se ajusta en base del modelo matemático no lineal y se evalúa la respuesta transitoria del sistema en lazo cerrado para diferentes valores de la señal de referencia, ajustando los parámetros del controlador con el objetivo de estabilizar el sistema, disminuir el sobrepaso y el tiempo de establecimiento. La validación experimental de la estrategia de control se realiza sobre un prototipo construido por los autores, la respuesta transitoria de los datos simulados se compara con los datos experimentales, para los tres grados de libertad del helicóptero, observando que el modelo matemático se ajusta a la dinámica del prototipo y se cumplen las condiciones de diseño.