Zlitina Ti-6Al-4V se pogosto uporablja kot material ohišja prvostopenjskega raketnega motorja v Združenih državah. Zlitina se uporablja tudi v: velikanskih cilindričnih vsebnikih za tekoče rakete; več sferičnih in ovalnih ohišij motorjev za medcelinske balistične rakete in rakete "Minuteman" itd. Po drugi strani, ker Ti-6Al-4VELI in Ti-5Al-2 Zlitine .5SnELI imajo nizko vsebnost intersticijskih elementov, zlasti kisika, in se lahko uporabljajo pri ultra nizkih temperaturah, te zlitine se uporabljajo kot posode za tekoči vodik za rakete in izstrelke ter za vesoljska plovila "Mercury" in nepredušni modul " Gemini" in glavni strukturni deli vesoljskega plovila "Apollo", ki je uspešno pristalo na Luni.
Poleg uporabe industrijskega čistega titana, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al{{6} }VELI in Ti-5Al-2.5SnELI v titanu in titanovih zlitinah, ki se uporabljajo v vesoljski industriji, obstaja tudi Ti-7Al-4Mo, Ti{{12 }}Al-2.5V, Ti-13V-1Cr-Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al , in kompozitni materiali Ti/B-Al.
Space shuttle je najzgodnejša vesoljska ladja s posadko na svetu, ki jo je mogoče večkrat uporabiti. Razvoj se je začel leta 1972, prvi polet pa je bil uspešen leta 1981. Vesoljsko ladjo sestavljajo letalo z majhnimi krili, 47 m dolga zunanja posoda za gorivo in 2 raketna pospeševalca na trdo gorivo s skupno težo 500 t.
Orbitalno vesoljsko plovilo je dolgo 37 m in tehta približno 68 t. Ta velikost je približno enaka velikosti reaktivnega transportnega letala DC-9. Gre za največje vesoljsko plovilo s posadko doslej. Njegov tovorni prostor je dolg 18 m in ima premer 5 m ter lahko v Zemljino orbito prenese 29,5 t tovora.
Space shuttle je mogoče izstreliti kot raketo in tako kot vesoljska ladja lahko leti v orbiti z največjo višino 1000 km ter lahko drsi in pristaja kot letalo brez potiska. Ta raketoplan je v bistvu vesoljska transportna ladja, zato je eden od parametrov za presojo njegove uporabnosti količina koristnega tovora, ki se prevaža med Zemljo in Zemljino orbito. Da bi povečali to koristno obremenitev, so titanove zlitine pomemben material za komponente letalskih motorjev.
Načrtovana življenjska doba vesoljskega plovila v orbiti je 100 poletov, vsak let pa ostane v vesolju od 7 do 30 dni. Vesoljsko plovilo ima posadko, zato je zasnovano tako, da se prilagaja vesoljskemu okolju (vakuum, ekstremne temperaturne razlike v orbiti, toplota ob ponovnem vstopu v atmosfero itd.) in se uporablja večkrat.
1. Visokotlačna posoda
Titanove zlitine se uporabljajo marsikje, ker lahko zmanjšajo skupno težo vesoljskih plovil, ki krožijo v orbiti. Glavni uporabni del titana je visokotlačna posoda, napolnjena s potrebnim gorivom in plinom. Lahek vsebnik iz titanove zlitine je bil uspešno razvit na Nasinih vesoljskih plovilih Gemini in Apollo z uporabo zlitine Ti-6Al-4V. Železna tlačna posoda na vesoljskem plovilu Apollo je dejansko uporabila zasnovo brez primere z varnostnim faktorjem 1,5, ki je bila prej zasnovana z varnostnim faktorjem približno 4. Da bi dodatno zmanjšali težo visokotlačnega skladiščnega vsebnika v orbiti Space Shuttle, je sprejeta metoda dodajanja vlaken white sparrow na površino posode iz titana s tankimi stenami.
Tlačna posoda za shranjevanje stisnjenega plina. Satelit "Prowler" in pospeševalnik si delita 14 posod iz titana, kar zmanjša maso za 272 kg.
Tlačna posoda za shranjevanje tekočih pogonskih goriv. Na vesoljskem plovilu "Apollo" je bilo uporabljenih približno 50 tlačnih posod, od katerih je bilo 85 odstotkov izdelanih iz titana. Motor Hercules 3 prehodne stopnje, teža se zmanjša za 35 odstotkov po prehodu na rezervoar za pogonsko gorivo iz titanove zlitine.
2. Ohišje motorja
Ohišje raketnega motorja na trdo gorivo. Raketni motor druge stopnje medcelinske rakete "Minuteman" uporablja zlitino Ti64 za zmanjšanje teže za 30 do 40 odstotkov.
Ohišje raketnega motorja na tekoče gorivo. Tlačna lupina zgorevalne komore motorja za spuščanje lunarnega modula "Apollo" je izdelana iz zlitine Ti64.
3. Različni strukturni deli
V vesoljskem plovilu "Gemini" se uporablja 7 vrst titanovih zlitin, uporabljenih pa je 570 kg titanovih delov, kar predstavlja 84 odstotkov konstrukcijske teže. Nosilci, napeljave in pritrdilni elementi vesoljskega plovila "Apollo" so vsi izdelani iz titana, pri čemer je bila uporabljena skupno 68 t titana.
4. Hidravlične cevi
Cevi za tlak olja vesoljskega raketoplana uporabljajo brezšivne cevi iz zlitine Ti-3Al-2.5V. Zaradi uporabe te zlitine se lahko teža zmanjša za več kot 40 odstotkov. Da bi zmanjšali občutljivost na lom zaradi utrujenosti in izboljšali dejansko življenjsko dobo sistema, različni Sestavljanje cevi uporablja samodejno oblikovanje.