航空锻件一般选用高比强度、比刚度的材料，大型航空锻件用材料主要包括钛合金、超高强度钢、铝合金三大类。
大型航空锻件用钛合金
钛合金由于其高比强度、比刚度、耐蚀性等优异性能，在航空工业得到了广泛的应用，对飞机结构减重和零件的使用寿命提高都有显著效果。特别是对于军用飞机，一些重要的结构部件如翼梁、隔框、起落架等广泛采用钛合金锻件加工而成，单件重量高，尺寸和截面积大。
例如波音B飞机主起落架支架梁8个件号采用Ti-6Al-4V钛合金锻件，单件重kg，长度6.2m，投影面积4.1m2。空客A飞机两个六轮三轴小车式主起落架载重梁采用Ti-钛合金锻件，长4.m，重量kg。美国洛克希德公司研发的第四代战斗机F22隔框采用Ti-6Al-4VELI锻件，单件重量达kg以上，投影面积4.06m2。
目前航空用钛合金主要牌号有TC4、TC18、TC21、TA15、TB6(美Ti-合金)等。其中TC18由于淬透性最大，适合制造大型锻件，目前国内应用最多。俄罗斯根据波音和空客等民机需求，在TC18合金基础上，通过降低易偏析元素Fe的含量，开发了Ti-钛合金。Ti-强度较高，而且具有优越的淬透性和更宽的加工窗口，目前已在A飞机吊挂接头和起落架支柱等零件上使用。
国内C飞机也开展了国产材料研制工作，国内重型直升机也正在利用此材料研发大型直升机桨毂中央件。目前收集到的数据表明:Ti-与TC21、TC18相比，抗拉强度较高，塑性和断裂韧性较低，但Ti-在Δk=11MPa·m12条件下的抗裂纹扩展能力明显优于TC21和TC18合金，说明其裂纹萌生寿命较长，疲劳极限较高，适合长寿命设计。
大型航空锻件用超高强度钢
室温条件下抗拉强度大于MPa、屈服强度大于MPa的钢称为超高强度钢，通常还要求具有良好的塑韧性、优异的疲劳性能、断裂韧性和抗应力腐蚀性能。航空用超高强度钢主要用于起落架、传动齿轮、主轴承和对接螺栓等关键构件。
中国于20世纪50年代初研制成功30CrMnSiNi2A超高强度钢，抗拉强度为MPa。20世纪70年代初，结合中国资源条件，研制成功32Si2Mn2MoVA和40CrMnSiMoVA钢。年以来，从国外引进新技术，采用真空冶炼新工艺，先后研制出34Si2MnCrMoVA(A)、35CrNi4MoA、40CrNi2SiMoVA(M)和18Ni马氏体时效钢。超高强度钢的研发为中国航空工业发展打下了坚实基础。随着超高强度钢的不断研究发展，大型航空锻件用超高强度钢主要有以下几个发展方向:
(1)MPa级以上超高强度钢。在保证强度的前提下，塑性、韧性、疲劳性能、裂纹扩展速度和抗。应力腐蚀等综合性能优于广泛应用的M钢水平。(2)超高强度不锈钢，作为下一代舰载飞机起落架的备选材料。(3)低成本超高强度钢，用于性能要求不高的场合，例如民用飞机、大型无人机等。
大型航空锻件用高强度铝合金
铝合金由于具有密度低、比强度高、耐腐蚀性好、塑性和加工性能好、成本低等一系列优点，在航空方面一直是飞机机体结构的主要材料之一。当今世界各国航空锻件用铝合金主要是2XXX系(、、、、等)和超高强度系的7XXX系(、5、、、、等)。
2XXX系铝合金属于Al-Cu-Mg系合金，被称为高强度硬铝，是用途最广泛的铝合金之一，抗拉强度为～MPa，比7XXX系铝合金的室温强度低，但耐热性、疲劳特性，特别是抗疲劳裂纹扩展性都优于7XXX系铝合金。典型代表广泛应用于F22、F35的主体结构。7XXX系铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，这类合金具有高的比强度和硬度、较好的耐蚀性和较高的韧性、优良的加工性能。典型代表是铝合金，在大型航空锻件方面主要用于加强框、承力梁及接头等主承力结构。
我国通过微合金化以及热处理制度等方式研制了7A85铝合金，与国外铝合金性能相当。7A85铝合金较、、合金大幅度提高了Zn的含量，降低Mg的含量，并对Fe、Si等杂质元素含量进行了严格的控制，使得7A85合金在保持较高强度水平下，还具有韧性好、疲劳强度高和抗应力腐蚀性能好等优良综合性能。与-T锻件比较，7A85锻件具备了更高的淬透性，淬透层深度可达到mm，而淬透层厚度为mm，更适合制造厚大截面航空零件。
国外合金已在大型民用飞机A客机的机翼主梁、肋等结构获得成功应用，该机翼主梁长6.4m、宽1.9m，重达3.9t，是目前世界上最大的铝合金锻件之一。