Raumfahrzeuge unterliegen einer Reihe von Temperatur-, Druck- und Beschleunigungsschwankungen, und die Materialien, aus denen sie bestehen, hauptsächlich Titan, Vanadium und anspruchsvolle Verbundwerkstoffe, müssen diesen Extremen ohne strukturelles Versagen standhalten. Darüber hinaus Um stark zu sein, müssen Raumschiffmaterialien auch leicht sein, da die Kosten für das Heben von Nutzlasten in den Weltraum einer der wichtigsten einschränkenden Faktoren bei Missionen sind.
Titan ist in vielerlei Hinsicht ein ideales Material für den Bau von Raumfahrzeugen. Es ist stark, leicht und tolerant gegenüber extremen Temperatur- und Druckschwankungen. Es gibt jedoch Grenzen dessen, was Titan tolerieren kann, und die NASA war schon immer bereit, beim Bau ihrer Sonden und bemannten Raumschiffe weitaus exotischere Materialien zu verwenden.
Verbundwerkstoffe sind eine beliebte Wahl für strukturelle Stützen und Rumpfpaneele. Verbundwerkstoffe wie Kohlefaser- und Kevlar-Platten können synthetisiert werden, um anspruchsvolle Standards zu erfüllen und auf die genauen Spezifikationen des zu bauenden Bauteils zugeschnitten zu werden.
Aluminium ist auch ein häufiger Bestandteil von sekundären Raumfahrzeugsystemen. Aluminium ist wie Titan leicht und stark, wenn auch nicht in gleichem Maße. Der vom Space Shuttle verwendete externe Treibstofftank besteht hauptsächlich aus Aluminium, obwohl er nicht mit dem Shuttle in den Weltraum reisen muss.
