В работе предложена и протестирована методика одновременной многорежимной оптимизации формы рабочего колеса и отсасывающей трубы. Подробно описана параметризация колеса и трубы. Для решения задачи оптимизации используется многоцелевой генетический алгоритм. В работе проведено сравнение оптимизационных расчетов, направленных на повышение КПД в широком диапазоне режимов, в которых варьировалось одно РК, одна ОТ и РК+ОТ. Показано, что при одновременной оптимизации РК и ОТ средневзвешенный КПД на 0.3% выше, чем при вариации одного РК. Проведен всесторонний анализ спроектированных проточных частей: выполнен прогноз универсальных характеристик, проанализированы кавитационные характеристики, рассчитаны амплитуды пульсаций давления. Продемонстрировано превосходство проточных частей, спроектированных при одновременной вариации РК и ОТ. Таким образом, в работе показано, что совместная оптимизация РК и ОТ имеет высокий потенциал при решении практических задач многорежимной оптимизации формы проточной части.