Resumo Estudos que visem otimizar a utilização da capacidade dos caminhões são importantes no Brasil, país em que o transporte rodoviário representa 61,1% da movimentação de cargas, pois contribuem para a redução da quantidade de caminhões nas estradas, melhorando a fluidez e a segurança. O objetivo deste trabalho é promover um estudo logístico por meio de um modelo matemático baseado no Three Dimensional Bin Packing Problem para arrumação da carga dentro dos veículos utilizados no transporte de produtos alimentícios de forma a otimizar a sua capacidade volumétrica. O modelo proposto visa um melhor aproveitamento da capacidade volumétrica dos veículos considerando a disposição em três dimensões das cargas, área de suporte, sequência de entrega das cargas, para evitar bloqueios, rotação das caixas no plano X-Y e caixas de geometria paralelepipédica. A solução alcançada pelo modelo apresentou ganhos importantes em relação ao planejamento manual realizado pela empresa, reduzindo a utilização de caminhões e gerando ganhos econômicos.