Papan komposit pada umumnya terbuat dari bahan dasar plastik dan kayu alami, di satu sisi tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang merupakan limbah pabrik kelapa sawit mengandung lignoselulosa yang merupakan salah satu syarat bahan pembuatan papan komposit. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh substitusi serat TKKS terhadap papan komposit, mengetahui pengaruh susunan serat TKKS pada papan komposit, mengetahui komposisi subtitusi TKKS dan susunan serat TKKS yang menghasilkan papan komposit yang cocok dengan peruntukannya. Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Blok Lengkap (RBL) dengan 2 faktor. Faktor pertama yaitu substitusi TKKS berdasarkan 20 gram serbuk sengon dengan 3 taraf yaitu 40% (8 gram), 50% (10 gram), 60% (12 gram). Faktor kedua adalah susunan serat TKKS dengan 3 taraf yaitu acakan, sejajar, silangan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa substitusi TKKS dengan basis serbuk sengon berpengaruh terhadap sifat kimia yakni kadar air, maupun sifat fisika berupa daya serap air, pengembangan tebal, densitas, porositas, dan kelenturan pada papan komposit. Susunan serat TKKS berpengaruh terhadap sifat fisika yang meliputi daya serap air, pengembangan tebal, densitas, porositas, dan kelenturan papan komposit. Hasil terbaik dari penelitian ini terdapat pada perlakuan 40% serbuk sengon : 60% serat TKKS dengan nilai rerata kadar air 3,493%, daya serap air 27,581%, pengembangan tebal 2,241 %, densitas 2,13 g/cm3, porositas 27,189%, dan nilai kelenturan 63.641 kgf/cm2 merupakan sampel yang paling getas sehingga cocok diaplikasikan untuk furniture seperti meja, lemari, dan rak susun.