Labu kuning (Cucurbita moschata) merupakan tanaman hortikultura yang cukup melimpah di Indonesia. Labu kuning mengandung beta karoten, polifenol, tanin, senyawa asam fenolik dan flavonoid yang berperan sebagai antioksidan, namun kandungan metabolit sekunder yang melimpah belum diimbangi dengan pemanfaatannya secara maksimal. Sama halnya dengan belimbing manis (Averrhoa carambola L.), juga mengandung senyawa antioksidan yaitu flavonoid, saponin, dan vitamin C. Tujuan umum penelitian ini adalah memformulasikan puree labu kuning yang dikombinasi dengan sari buah belimbing manis sebagai nutrasetikal permen jelly yang memiliki aktivitas antioksidan. Optimasi formula basis dilakukan menggunakan metode Simplex Lattice Design (SLD), uji aktivitas antioksidan dilakukan menggunakan metode DPPH (2,2difenil-1-pikrilhidrazil), kemudian evaluasi sediaan meliputi uji organoleptik, pH, kadar air, kadar abu, dan kadar gula reduksi. Dilakukan pula uji hedonik untuk mengetahui tingkat penerimaan permen jelly yang telah diformulasi menggunakan skala likert. Aktivitas antioksidan kombinasi puree labu kuning dan sari buah belimbing manis dibuat menjadi 3 variasi dengan perbandingan 1:3 (V1), 3:1 (V2), dan 2:2 (V3), didapatkan aktivitas terbaik pada V1 dengan aktivitas antioksidan 29,580 ppm (sangat kuat). Rekomendasi formula basis berdasarkan SLD terdapat 5 variasi, didapatkan formula optimal dengan perbandingan gelatin 12% dan karagenan 4%. Aktivitas antioksidan permen jelly yang telah diformulasikan termasuk kategori sangat kuat dengan nilai IC50 44,771 ppm. Hasil evaluasi permen jelly memenuhi standar yaitu berwarna kuning kecoklatan, aroma khas belimbing, tekstur kenyal, elastis, dan tidak lengket, serta rasa agak manis dan sedikit asam, pH sediaan 5,59±0,01, kadar air 13,55%±0,46, kadar abu 2,629%±0,17, dan kadar gula reduksi 2,12%±1,45. Hasil uji hedonik yang dilakukan kepada 50 panelis menunjukkan 56% suka terhadap warna, 46% suka terhadap aroma, 52% sangat suka terhadap tekstur, dan 52% suka terhadap rasa.