A tiszta titán szakítószilárdsága 265-353 MPa, az általános titánötvözeté pedig 686-1176 MPa, ami jelenleg 1764 MPa. A titánötvözet szilárdsága megegyezik sok acéléval, de sokkal jobb, mint a titánötvöké. A fajlagos szilárdság itt az adatok szilárdságát osztva a látszólagos sűrűséggel, más néven szilárdsági tömegaránnyal. A fajlagos szilárdság nemzetközi mértékegysége (N/m2)/(kg/m3) vagy N · m/kg. Az adatok szakítószilárdságának és az adatok látszólagos sűrűségének arányát fajszilárdságnak nevezzük. A szilárdság és a sűrűség aránya a repedés helyén.
A titán és titánötvözetek nyomószilárdsága nem lehet kisebb, mint a szakítószilárdsága. Az ipari tiszta titán nyomószilárdsága és szakítószilárdsága nagyjából megegyezik, míg a Ti-6Al-4V és Ti-5Al-2,5Sn ötvözetek nyomószilárdsága valamivel nagyobb, mint a szakítószilárdság. A nyírószilárdság általában a szakítószilárdság 60%-a - 70%-a. A titán és titánötvözet lemez csapágyfolyási szilárdsága 1,2-2,0-szerese a szakítószilárdságnak.
Normál légköri atmoszférában a titán és a titánötvözet tartóssága feldolgozás és izzítás után a szakítószilárdság (0,5-0,65)-szerese. Amikor 107 kifáradási tesztet végeztek rovátkolt állapotban (Kt=3.9), a lágyított Ti-6Al-4V tartósszilárdsága a szakítószilárdság 0,2-szerese volt.
A nagy tisztaságú feldolgozó ipari tiszta titán keménysége általában kevesebb, mint 120 HB, és a többi tisztaságú feldolgozó titán keménysége 200-295 HB. A tiszta titánöntvény keménysége 200-220 HB. A titánötvözet keménységi értéke izzítási körülmények között 32-38HRC, ami 298-349HB-nek felel meg. Az öntött Ti-5Al-2,5Sn és Ti-6Al-4V ötvözet keménysége 320 HB, az alacsony hézagtartalmú szennyeződésű Ti-6Al-4V öntvény keménysége pedig 310 HB.
A kereskedelemben kapható tiszta titán szakítószilárdsági modulusa 105-109 GPa, a legtöbb titánötvözeté pedig 110-120 GPa a visszatérési feltételek mellett. Az edzett titánötvözetnek valamivel nagyobb a húzási rugalmassági modulusa, mint az izzított titánötvözeté, és a nyomórugalmassági modulusa egyenlő vagy nagyobb, mint a szakító rugalmassági modulus. Bár a titán és a titánötvözetek merevsége jóval nagyobb, mint az alumíniumé és az alumíniumötvözeteké, ez csak 55%-a a vasénak. A titánötvözet fajlagos rugalmassági modulusa megegyezik az alumíniumötvözetével, csak a berilliumnál, a molibdénnél és néhány szuperötvözetnél alacsonyabb.
A kereskedelemben kapható tiszta titán torziós vagy nyírási modulusa 46 GPa, a titánötvözet nyírási modulusa pedig 43-51 GPa.
A titánötvözetek szilárdságának javítása érdekében az üres elemek hozzáadása káros hatással lesz az ötvözetek ütésállóságára és repedésállóságára. A titánötvözetek különböző típusaitól és körülményeitől függően az ipari tiszta titán feldolgozásának Charpy-bevágásos ütőszilárdsága 15-54J/cm2, az öntésé pedig 4-10J/cm2. A titánötvözet ütésállósága lágyított állapotban 13-25,8 J/cm2, az öregedési állapot pedig valamivel alacsonyabb. A Charpy V-bevágásos ütőszilárdsága a Ti-5Al-2,5Sn ötvözet öntött állapotban 10J/cm2, a Ti-6Al-4V ötvözeté pedig 20-23J/cm2. Minél alacsonyabb az oxigéntartalom, annál magasabb ez az érték.
Sok titánötvözet nagyon nagy repedésállósággal rendelkezik, vagy nagyon jól ellenáll a repedés terjedésének. Az izzított Ti-6Al-4V ötvözet kiváló anyag az ellenálláshoz. Ha a bevágás koncentrációs tényezője Kt=25.4mm, a bevágás szakítószilárdságának és a bevágás nélküli szakítószilárdságnak az aránya nagyobb, mint 1.
A titánötvözetek magas hőmérsékleten is képesek bizonyos funkciókat ellátni. Az általános ipari titánötvözetek 540 fokos szögben is képesek megfelelni hasznos funkcióiknak, de csak rövid ideig használhatók. A hosszú távú{3}}használat hőmérsékleti tartománya 450-480 fok. A 600 fokban használt titánötvözetet fejlesztették ki. Rakétaadatokként a titánötvözet hosszú ideig 540 fokban, rövid ideig 760 fokban használható.
A titán és titánötvözet anyagok alacsony hőmérsékleten és ultra{0}}alacsony hőmérsékleten is megtarthatják eredeti mechanikai funkcióikat. A hőmérséklet csökkenésével a titán és titánötvözet anyagok szilárdsága folyamatosan növekszik, miközben a rugalmasság fokozatosan romlik. Sok lágyított titánötvözet - 195.5 fokon megfelelő rugalmassággal és repedésállósággal rendelkezik. A nagyon kevés intersticiális elemet tartalmazó Ti-5Al-2,5Sn ötvözet - 252.7 fokon használható. A hornyolt szakítószilárdság és a nem hornyolt szakítószilárdság aránya 0,95-1,15 - 25.7 fokon.
A folyékony oxigén, a folyékony hidrogén és a folyékony fluor fontos hajtóanyagok a rakétákban és a világ felszereléseiben. A kriogén gáztartályok és kriogén szerkezeti részek gyártásához felhasznált adatok nagyon fontos kriogén funkciót töltenek be. Ha a mikrostruktúra kiegyensúlyozott és az intersticiális elemek (oxigén, nitrogén, hidrogén stb.) tartalma nagyon alacsony, a titánötvözet rugalmassága még mindig 5% felett van. A legtöbb titánötvözet - 252.7 fokon gyenge alakíthatósággal rendelkezik, míg a Ti-6Al-4V ötvözet nyúlása elérheti a 12%-ot.
