Este trabajo presenta un modelado matemático, la simulación y diseño de un sistema de generación eléctrica termosolar de disco parabólico con motor Stirling de 2.7 kW enfriado directamente por aire. El modelo utilizado para el concentrador, la cavidad y el motor Stirling, fueron validados satisfactoriamente con datos experimentales. Con base en un estudio paramétrico se realizó el dimensionamiento de los componentes del motor. El estudio realizado muestra que conforme se incrementa la capacidad del sistema, la eficiencia global se ve limitada por la potencia requerida por el ventilador, dado que el diseño del enfriador necesita retirar mayores cantidades de calor aumentando el flujo de aire, sin afectar las condiciones internas del proceso (flujo másico del gas de trabajo y dimensiones internas del mismo). El sistema fue optimizado obteniendo una eficiencia global de conversión de energía solar a eléctrica de 26.7%. Este estudio muestra que el uso de un motor Stirling enfriado directamente por aire es potencialmente atractivo para la generación de energía eléctrica en bajas capacidades.