本發明提供一種具有蜂窩夾芯壁的運載火箭復合材料貯箱,貯箱包括前底蓋、前封頭、箱筒段內外壁、后封頭、后底蓋和后底池殼,前底蓋與前封頭連接,后封頭與后底蓋連接,前封頭、后封頭通過膠層分別固定與箱筒段的上下兩端,后底蓋和后底池殼螺栓連接;其特征在于,箱筒段外壁分別與前封頭、后封頭和箱筒段內壁蜂窩連接。本發明還公開了上述貯箱的加工方法,采用纖維纏繞成型結合纖維鋪放成型膠接共固化整體成型工藝。本發明通過在貯箱封頭段與箱筒段內外壁連接處增設蜂窩夾芯結構,使其剪切強度增強,貯箱結構整體軸壓承載能力提高,通過纏繞加鋪放膠接共固化成型技術制備貯箱,具有增強密封性,防滲漏,降低結構裝配復雜性,提高生產效率等效果。