人类历史上架飞机，是莱特兄弟在1903年制造的飞行者一号，在当时的科技水平下，他们选用了成本低廉又便于加工的木头。再到后来一战爆发，很多战斗机的外皮也仍然使用的是木质胶合板。直到1915年，德国的雨果·容克，用铝合金造出了上架结构全部使用金属的飞机。这一举动改变了航空材料的发展前景，到了现代，塑性良好、轻便牢固还成本低廉的铝合金，一直被广泛使用在各种飞机的制造上。
不过铝合金还有和它类似的镁合金，有一个缺点就是不够耐高温，多只能承受100多度的温度，而飞机发动机的温度更高，这个时候，就只能让更加耐高温的钢材出马了。另外，它们的坚硬程度也不如钢，像飞机各个部件比如机翼和机尾接头的这类地方，对材料的承重性要求很高，适宜使用的也是耐高压的钢材。用超过三倍音速的速度震惊美国的，前苏联战斗机米格-25，就是靠着80％合金钢的结构，才达到了这样的强度。
但是钢材实在是太重了，一般飞机上，都不会大面积使用钢材。随着航空材料学的科研突破，人们发现了更优秀的材料——钛合金，它集耐高温、轻便、耐高压和耐腐蚀等优点于一身。不过这样优秀的材料，它的冶炼也是比较费力的，而且由于耐高温和耐高压，相比于铝镁合金，它并不是那么容易地就可以进行塑型再加工。不过上个世纪60年代，美国还是用钛合金搞出了一台侦察机SR-71，和米格-25一样，SR-71的飞行速度也超过三倍音速。
随着航空材料学的不断发展，人们开始越来越多地使用起复合材料来，使用两种及以上的复合材料，结合了不同材料的优势，还能抵消它们各自的劣势。不同于传统的合金，近年来飞机上所用的复合材料，大都使用更加轻便的树脂基和碳纤维或玻璃纤维组件混合。比起合金，它们更加便于改造加工，完全可以按照设计图来制定不同部位的强度。还有一个优势就是，它们比金属更便宜。在国际民航市场上大受好评的波音787客机，就大规模使用了复合材料。
毫无疑问，复合材料是航空材料学领域在未来的重点研究方向，几种材料结合的模式，会创造出一加一大于二的成果，比起传统材料，它拥有更多可能性。未来的客机，以及更为高精尖的导弹、火箭和飞船等航天载具，都对材料的适应性和创新性有更高的要求。那个时候，也只有复合材料可以胜任。但是，传统材料肯定也不会那么快就退出历史舞台，它们也拥有复合材料所没有的优势。就算现在的客机，50％都是复合材料，剩下的部分还是需要传统材料。
不过，我们也可以畅想一下未来，随着更多全新复合材料的诞生，航天载具的性能也许会发展到，超乎你的想象。到那个时候，可能我们乘坐一架客机跨越洲际，甚至不用几个小时。