航空工业是研制和应用钛及钛合金早的部门，飞机和发动机如果没有钛实际上就不可能制造出2.7马赫数超音速飞机。飞机发动机的质量每降低1kg，其使用费用通常可节约220-440美元。美国1950年首次在F84战斗轰炸机上采用工业纯钛制造后机身隔热板、导风罩和机尾罩等非承力构件。美国伯莱特.惠特尼（Pratt&Whitney）1954年开始用Ti-6Al-4V钛合金制造J57涡轮喷气发动机压气机转子盘和叶片。英国罗尔斯.罗伊斯（Roll-Royce）也于1954年在Avon发动机上采用了Ti-6Al-4V钛合金。20世纪60年代以后，钛合金在发动机上的用量逐渐增加，主要用于风扇叶片、压气机叶片、盘、轴、和机匣，钛合金在飞机结构中的大量应用是60年代中期的事，在此以前用量较少。主要用于飞机骨架、蒙皮、机身隔框和起落架等。

       钛及其合金的比强度（强度与重量比）在金属结构材料中是很高的，它的强度与钢材相当,但其重量仅为钢材的57%。另外,钛及其合金的耐热性很强,在500℃的大气中仍能保持良好的强度和稳定性,短时间工作温度甚至还可更高些。而铝在150℃、不锈钢在310℃就失去原有的机械性能。当飞机、导弹、火箭高速飞行时，其发动机和表面温度相当高，铝合金已不能胜任，这时,采用钛合金是十分合适的。正是由于钛及其合金具有强度大、重量轻、耐热性强的综合优良性能，在飞机制造中用它来代替其它金属时，不仅可以延长飞机使用寿命，而且可以减轻其重量，从而大大提高其飞行性能。所以，钛是航空工业和宇宙工业中最有前途的结构材料之一。 钛及其合金在航空工业中主要用于制造飞机发动机和机身。一般来讲，马赫数小于2的飞机，其发动机使用一部分钛及其合金，机身一般用铝合金。马赫数等于2的飞机，其发动机用钛量增加，而且机身也部分需用钛。马赫数大于3.5的飞机,其发动机入口温度已很高,就不能用钛合金而需用超合金了，但其机身用钛量则显著增加。 钛及其合金还具有良好的耐低温性能，即使在-250℃的超低温下，它仍具有较高的冲击强度，可耐高压抗震动，因此，钛及其合金在火箭、导弹和宇宙飞船上不仅用于制造发动机外壳和结构部件，而且用于制造高压容器，如高压气瓶、低温液态燃料箱等。