L'invention concerne un système de contrôle de qualité d'une pièce de structure (1) d'un aéronef, comportant : - un dispositif de contrôle d'une structure interne (10) de la pièce de structure (1) par mesure ultrasonore, - un dispositif de contrôle d'un aspect extérieur (20) d'une surface de la pièce de structure (1) par mesure optique, - un support robotisé (4), supportant à la fois le dispositif de contrôle d'une structure interne et le dispositif de contrôle d'un aspect extérieur, apte à balayer successivement chaque zone (z1, z2, zn) de la surface de la pièce de structure (1) pour contrôler simultanément un état de la structure interne et un aspect de la surface extérieure de la pièce de structure, et - un dispositif de traitement (3) de données ultrasonores transmises par le dispositif de contrôle d'une structure interne (10) et de données optiques transmises par le dispositif de contrôle d'un aspect extérieur (20).