Stokes波是5th阶重力非线性波。CAESAR II采用National Engineering Science Company公司Skjelbreia和Hendrickson于1960年发表的论文中所述的解法。自由面的标准公式及修正公式参见CAESAR II Stokes第5阶波理论。
求解过程与Airy波理论的实现非常相似。 在确定水质点的关系值以后，用Newton-Raphston迭代确定波的特征参数。
Newton-Raphston迭代程序将求解两个非线性方程得到常量beta和lambda。确定这两个值以后，可计算其他常量。计算所有常量以后，用CAESAR II计算：质点水平和垂直速度（UX 和UY）、质点水平和垂直加速度（AX 和AY）以及平均水面（ETA）以上的海面标高。