鈦在航空器中的應用始于上世紀初，首先用于軍用發動機，1950年，美國率先在F84戰斗轟炸機上采用純鈦制造后機身隔熱板、導風罩和機尾罩等非受力結構件。根據那時的計算,發動機質量每減小1kg,使用費用可降低220美元～440美元。上世紀60年代中期，美國推出全鈦YF12A/SR-71飛機，用鈦量占飛機結構質量的95%。此后，鈦合金在航空發動機上的應用逐年上升，主要用以制造風扇葉片、壓氣機葉片、盤、軸、機厘。從上世紀60年代中期起，鈦合金在飛機結構中開始大量應用。
在美國，1969年～1989年生產的軍用飛機中的用鈦比例分別為：F-14占24%，F-15占27%，F-18占13%，F117占25%，B-2占26%。法國幻影2000飛機用鈦量則為23%，俄羅斯Cy(讀“蘇”)-27CK為18%。
中國殲-7戰斗機是單座單發超聲速(2M)戰斗機,首飛于1966年，用鈦制造發動機艙的隔熱結構。殲-8為單座雙發超聲速高空殲擊機，1984年首飛，它們都屬于第二代戰機。殲-8(2)機身用鈦量3.97%，殲-10、殲-11戰機則使用了更多的鈦材。中國戰機上使用的鈦材有工業純鈦，也有鈦合金如Ti-2A1-1.5Mn、Ti-5Al-4V、Ti-6Al-4V、Ti-1023和Ti-15-3等。制造WP-6、WP-7、WP-13、WS-6和WS-9等噴氣發動機的葉片、盤和機匣等零部件用的鈦合金有：Ti-6Al-4V，Ti-5A1-2.5Sn、Ti-2Al-1.5Mn、Ti-4.5Al-1.5Mn、Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si和Ti-6.5A1-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si等。