Качественное и долговечное асфальтобетонное покрытие обеспечивает безопасное и комфортное движение транспорта, оптимальные логистические затраты, привлекательность территории для инвестирования в строительные объекты, а также развитие промышленности. При постоянно растущих нагрузках на покрытие автомобильных дорог возникает необходимость повышения качества асфальтобетона путем введения в смесь модифицирующих добавок, совершенствования методики проектирования, научного обоснования выбора и подготовки сырьевых материалов. В настоящей работе предложен алгоритм проектирования состава щебеночно-мастичного асфальтобетона с новой, разработанной авторами, стабилизирующей добавкой, включающей 90 % целлюлозных волокон из макулатуры, 5 % резинового порошка и 5 % битума. Разработан оптимальный гранулометрический состав минеральной составляющей щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси ЩМА-20, включающей 73 % щебня из фракций 15–20, 10–15 и 5–10 мм, 16 % доломитового песка из отсева дробления, 11 % минерального порошка, а также 0,4 % разработанной комплексной стабилизирующей добавки и 5,5 % битума. Образцы разработанного состава ЩМА-20 обладают пределом прочности на сжатие в 2,3 раза выше, чем установлено требованиями к ЩМА-20 в ГОСТ 31015–2002 для II дорожно-климатической зоны. Результаты исследований подтвердились опытно-промышленными испытаниями при устройстве покрытия автомобильной дороги в г. Тюмени.