Os ensaios biaxiais surgiram diante da necessidade de obtenção de previsões mais precisas do comportamento mecânico de materiais, como os anisotrópicos, heterogêneos e hiperelásticos, que apresentam, em condições de tensões multiaxiais complexas, respostas distintas daquelas fornecidas pelos ensaios padrão. Uma das abordagens mais referidas na literatura para formar a configuração do teste é o desenvolvimento de dispositivos para serem acoplados em máquinas uniaxiais. Tais equipamentos apresentam uma grande variedade de configurações e formatos, pois são geralmente dimensionados para serem acoplados a máquinas específicas. No entanto, os dispositivos não apresentam ainda o mesmo nível de maturidade tecnológica de máquinas biaxiais autônomas. Sendo assim, analisando as necessidades atuais, para o constante aperfeiçoamento do ensaio, um novo dispositivo de acoplamento para realização de ensaios de tração biaxial no plano com corpos de prova cruciformes, foi proposto neste trabalho. A metodologia de projeto utilizada inclui as fases de projeto informacional, conceitual, preliminar, detalhado e de fabricação e teste. O modelo numérico-experimental, Método de Elementos Finitos, foi utilizado para a análise de tensão do mecanismo. A validação do dispositivo foi realizada por meio de um protótipo funcional, impresso em 3D, em escala real, de modo a facilitar a análise de sua funcionalidade, utilizando como material um polímero termoplástico, ácido poliláctico. Para a realização dos ensaios, corpos de prova foram fabricados em borracha de silicone hiperelásticas. A técnica de Correlação de Imagem Digital foi usada para a análise de homogeneidade do campo de tensão-deformação na área central do corpo de prova e o Método de Elementos Finitos foi utilizado para corroborar com os resultados obtidos pelo método ótico. O dispositivo permite realizar ensaios com variações das taxas de carregamento entre os dois eixos de tracionamento por meio do ajuste dos ângulos de inclinação da barra de transmissão de carga em 45º, 55º, 65º e 75º. Além disso, é possível gerar um estado de deformação plana no centro do corpo de prova, alterando a angulação de duas barras de transmissão de carga opostas para 90º. O mecanismo apresenta uma redução de componentes e uma simplificação na fabricação e construção, comparado a outros dois encontrados na literatura que, até o presente momento, são os únicos que possibilitam configurações de teste semelhantes às que serão apresentadas neste trabalho. Devido ao caráter inovador desse dispositivo de acoplamento para realização de ensaio biaxial o projeto gerou o depósito de patente BR102021024262-0.