การบินเชิงพาณิชย์กำลังเฟื่องฟูและจะกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของอนาคตของมนุษยชาติ แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในปัจจุบันสำหรับวัสดุใหม่ๆ ที่ใช้ในสาขานี้สะท้อนให้เห็นในสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) และดาวเทียมที่ให้บริการโลก และเริ่มต้นการเดินทางสำรวจในระบบสุริยะ วัสดุบางชนิดสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมสุญญากาศได้ดีกว่าวัสดุชนิดอื่น
อลูมิเนียม
บางทีคุณลักษณะที่มีประโยชน์ที่สุดของอะลูมิเนียมก็คือทั้งทนทานและน้ำหนักเบามาก อลูมิเนียมเองไม่ทนทานเพียงพอสำหรับการใช้งานในอวกาศ แต่เป็นสารเติมแต่งทั่วไปที่ใช้ในการผลิตโลหะผสมสำหรับพื้นที่ การเพิ่มอะลูมิเนียมเพราะสามารถลดน้ำหนักของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้โดยไม่ทำให้สูญเสียความแข็งแรงมากเกินไป ตัวอย่างเช่น นักบินอวกาศใช้บานเกล็ดอลูมิเนียมบนสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อปกป้องสถานีจากเศษซากอวกาศที่บินได้
โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียม
ไทเทเนียมเป็นโลหะน้ำหนักเบาที่ใช้ในเครื่องบินเจ็ต และสามารถใช้ได้เพียงลำพังหรือทำเป็นวัสดุโลหะผสมอวกาศ ไทเทเนียมถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในโครงสร้างพื้นฐานอวกาศที่มีอยู่ในสถานีอวกาศนานาชาติและดาวเทียม ขณะนี้แผ่นไทเทเนียมบริสุทธิ์ที่แกะสลักจากโครงการ Rosetta ได้รับการติดตั้งนอกสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งบรรจุบันทึกภาษาของโลก ไทเทเนียมสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในอวกาศ รวมถึงความผันผวนของอุณหภูมิ รังสีคอสมิก และแสงอาทิตย์
วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอน
วัสดุนี้หรือที่เรียกว่า RCC มีความสำคัญอย่างยิ่งในโครงการกระสวยอวกาศของสหรัฐฯ ครอบคลุมพื้นที่สำคัญบนพื้นผิวของปีกกระสวยอวกาศ และทนทานต่อความร้อนสูงเมื่อกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ หลักการทำงานเปรียบเสมือนหม้อน้ำรถยนต์ที่ซับซ้อนปล่อยความร้อนออกมา โดยจะถูกวางไว้ทุกที่ที่ความร้อนจัดอาจส่งผลต่อการทำงานของยานอวกาศ และถ่ายเทความร้อนออกจากบริเวณที่ละเอียดอ่อนของยานอวกาศ RCC มีน้ำหนักเบา แต่ก็เปราะบางมากเช่นกัน ในระหว่างการปล่อยกระสวยอวกาศโคลัมเบีย ชิ้นส่วนของวัสดุฉนวนโพลียูรีเทนโฟมที่ตกลงมาจากถังเชื้อเพลิงภายนอกทำให้เกิดความเสียหายบางส่วนต่อวัสดุฉนวน ส่งผลให้เกิดเหตุการณ์หายนะที่ทำให้ลูกเรือเสียชีวิตเจ็ดคน กระสวยอวกาศทางทหาร X-37 และ Dreamchaser ใช้ RCC เวอร์ชันขั้นสูงกว่าที่เรียกว่า TUFROC (ย่อมาจาก Toughened Single Chip Fiber Reinforced Antioxidant Composite)
เคฟล่าร์
เส้นใยเคฟล่าร์เป็นวัสดุอวกาศที่สำคัญ ดังที่ทราบกันดีว่าใช้สำหรับการออกแบบเสื้อผ้าที่ทนทาน หน่วยงานทหารและหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายใช้เสื้อไฟเบอร์เคฟล่าร์เพื่อปกป้องทหารและตำรวจจากการบาดเจ็บจากกระสุนปืน เช่นเดียวกับที่มันสามารถป้องกันกระสุนได้ เส้นใยเคฟลาร์ในอวกาศสามารถปกป้องดาวเทียม ยานอวกาศ และสถานีอวกาศนานาชาติจากเศษลอยและเศษอวกาศในวงโคจรโลก เส้นใยเคฟล่าร์มีน้ำหนักเบาและทนทาน สามารถทนต่อความร้อนจัดและอุณหภูมิเย็นจัดได้โดยไม่เสียรูป
กระจกฉนวน
หน้าต่างของสถานีอวกาศนานาชาติ ยานอวกาศ Dragon และยานอวกาศที่มีคนขับอื่นๆ ทำจากกระจกทนความร้อน กระจกธรรมดาจะแตกในสภาพแวดล้อมของอวกาศ และไม่สามารถทนต่อแรงกระแทกจากการปล่อยหรือผ่านชั้นบรรยากาศได้ ลักษณะของกระจกทนความร้อนทำให้สามารถทนต่อแรงกดดันที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของยานอวกาศที่เข้าและออกจากอวกาศ สามารถทนต่ออุณหภูมิที่ร้อนจัดและเย็นจัดได้โดยไม่แตกร้าวหรือแตกหัก
ผ้าซิลิกาและแอโรเจล
สำหรับพื้นที่บนยานอวกาศที่ต้องการความยืดหยุ่นมากขึ้น มักใช้ผ้าซิลิโคน ตัวอย่างเช่น พื้นที่รอบๆ ล้อลงจอดของกระสวยอวกาศของสหรัฐฯ จะใช้ผ้าซิลิกอน แม้ว่าจะไม่ใช่วัสดุที่ทนทานที่สุด แต่ก็สามารถทนต่อการทดสอบการเดินทางในอวกาศที่รุนแรงได้โดยไม่แตกหัก แอโรเจลถูกนำมาใช้ในกระสวยอวกาศของสหรัฐอเมริกา และปัจจุบันใช้ในยานสำรวจดาวอังคารของนาซ่า ซึ่งรวมถึงยานคิวริออซิตีและเพียร์เซอเวอร์แรนซ์ โครงสร้างทางเคมีของแอโรเจลคล้ายกับแก้ว รูขุมขนประกอบด้วยก๊าซหรืออากาศมากกว่าของเหลว รูขุมขนเดี่ยวมีขนาดเล็กกว่าหนึ่งในหมื่นของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์ เพียงไม่กี่นาโนเมตรเท่านั้น ลักษณะที่มีรูพรุนระดับนาโนของซิลิคอนแอโรเจลทำให้วัสดุมีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุดในของแข็งที่รู้จัก
