公开了一种低空慢速小目标飞行速度的复合探测方法，包括：在目标的飞行区域下的第一平面内按预设的分布策略布置N个探测单元，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成；对于每个探测单元，记录目标距声音传感器的最近点时刻ti、以及目标距无线电多普勒传感器的最近点时刻t′i，i＝1,2,…N；根据ti计算目标飞行速度的第一估计值v1，根据t′i计算目标飞行速度的第二估计值v2；根据v1、v2确定目标的飞行速度v。其中，所述目标做匀速直线飞行，且飞行轨迹平行于第一平面，N为大于等于3的整数。本发明的方法能够简便、快捷地对低空慢速小目标的飞行速度进行探测，探测成本较低、易于推广。本发明还公开了一种探测系统，其能实现探测方法的所有有益效果。