टाइटेनियम मिश्र धातु टाइटेनियम और अन्य धातुओं से बने विभिन्न मिश्र धातु धातुओं को संदर्भित करता है। टाइटेनियम 1950 के दशक में विकसित एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक धातु है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और उच्च गर्मी प्रतिरोध होता है। 1950 से 1960 के दशक तक, मुख्य फोकस एयरो-इंजन के लिए उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातुओं और एयरफ्रेम के लिए संरचनात्मक टाइटेनियम मिश्र धातुओं का विकास था।
1970 के दशक में कई संक्षारण प्रतिरोधी टाइटेनियम मिश्र धातुओं का विकास किया गया था। 1980 के दशक से, संक्षारण प्रतिरोधी टाइटेनियम मिश्र और उच्च शक्ति वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं को और विकसित किया गया है। टाइटेनियम मिश्र धातु मुख्य रूप से विमान इंजन कंप्रेसर घटकों के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है, इसके बाद रॉकेट, मिसाइल और उच्च गति वाले विमानों के संरचनात्मक भागों का उपयोग किया जाता है।