2017年8月，小林优吾参加苏格兰格拉斯哥举行的世界羽毛球锦标赛，他和保木卓朗出战男子双打项目。在首圈赛事中，以2比1（20-22、21-19、21-14）逆转香港的罗卓谦/李晋熙。但在次圈以0比2（16-21、23-25）惜败赛会15号种子日本同胞的井上拓斗/金子祐树，32强止步。随后9月，他与保木卓朗出战韩国羽毛球超级赛，从首圈一路淘汰了跨国组合（马来西亚：林钦华/韩国：柳延星）、中华台北双麟的陈宏麟/王齐麟、中华台北的廖敏竣/苏敬恒；但在四强中面对赛会头号种子、丹麦强档的玛蒂亚斯·鲍伊/卡斯腾·摩根森