O aumento na utilização de drones para cumprir as mais variadas tarefas tem motivado um crescimento exponencial de pesquisas que buscam otimizar o emprego desses meios, beneficiando aplicações militares e civis. Nesse sentido, o uso conjugado de caminhões e drones vêm sendo explorado com bastante interesse pela Pesquisa Operacional. Este trabalho apresenta formulações matemáticas em Programação Linear Inteira Mista e propõe um Algoritmo Genético híbrido (HGenFS) para a otimização da variação do Problema do Caixeiro Viajante (Traveling Salesman Problem, TSP) chamada Flying Sidekick TSP (FSTSP), em que caminhão e drone atuam cooperativamente. Esse tipo de problema possui ampla aplicação na área militar, e os resultados obtidos confirmaram que a formulação adotada para a solução exata é adequada para resolver problemas de até dez clientes. O HGenFS demonstrou ser capaz de encontrar soluções ótimas para o FSTSP em poucos segundos ao incorporar heurísticas específicas e uma fase de busca local.