本发明提供了一种无人机飞行性能的检测设备、系统及检测方法，包括：外置GPS天线，设置于无人机的上方，用于获取第一飞行数据；机载检测装置，设置于无人机的底部且位于无人机质心位置的下方，用于获取第二飞行数据以及接收外置GPS天线提供的第一飞行数据以及对第一飞行数据以及第二飞行数据进行解算融合以获得飞行数据；地面分析装置，用于接收机载检测装置反馈的飞行数据并进行检测分析；数据传输天线，用于向地面分析装置提供飞行数据；通过将机载检测装置安装于无人机质心位置的正下方，以机载检测装置测量的飞行数据作为标准，采用比较法比较无人机飞行数据与指标数据之间的差值可作为评价无人机飞行性能的依据。