钼合金由于有极好的耐热性能和高温机械性能，可作航空器发动机的火焰导向器和燃烧室，宇航器液体火箭发动机的喉管、喷嘴和阀门，重返飞行器的端头，卫星和飞船的蒙皮、船翼及导向片和保护涂层材料，钼热胀系数低和导热性能好，在太阳辐射光强烈作用下尺寸稳定性特别好，用金属钼网作成人造卫星天线，可以保持其完全抛物的外型，而较之石墨复合天线重量更轻。巡航式导弹使用钼涂层材料作汽轮转子，在1300℃高温下工作，每分钟转速高达4-6万转，已显示出良好的效果。

　　钼的中子吸收截面小，有较好的强度，对核燃料有较好的稳定性，抗液体金属腐蚀性好，在核聚变反应堆中作转换器铠装元件的保护片。Mo-Re合金可用于空间核反应堆的热离子能量转换器包套材料、加热器、反射器和其他的丝或薄板元件。

　　钼合金及其他  钼是一种***多能的合金化元素，不仅在钢中添加显示出独特的作用，也能与多种有色金属生成性能优良的合金。

　　在钼中添加Ti、Zr、C的氧化物或碳化物，形成弥散强化合金TZM。TZM合金除应用在宇航和核工业外，还可以作X射线旋转阳极零件，压铸模具和挤压模具，在挤压铜基合金时，其操作温度可在870-1200℃。TZM合金还非常适合作不锈钢热穿孔顶头，穿孔钢管内壁质量好，使用寿命长。加入少量稀土元素的TEM合金有较高的再结晶温度，再结晶时的延性较普通钼材高5倍，也有良好的应用前景。

　　含钛、锆和碳的钼合金（MT-104），含铪和碳的钼合金（HCM）及含钨、铪和碳的钼合金（HMW）均有较高的强度，可加工成棒、板、锻坯和其他制品，大有用武之地。Mo-30w是一种固溶体合金，熔点达到2800℃以上，在锌冶炼中作熔融金属泵阀和轴、核燃料提纯和电镀等设备管路、搅拌轴、叶轮泵。在钨高比重合金（90W-7Ni-3Fe）中加入一定量的钼，其强度和硬度都随钼含量而增高，其延性则不断降低，能大大地改善作为穿甲弹武器材料的性能。

　　碳化钼（Mo2C）和碳化钨混合，加入适当的镧粉，烧结成硬质材料，经粗碎后加入一定量的镍，采用通常的硬质合金生产的方法，可得到粘结相分布良好、致密和细化的碳化钼基硬质合金。金属粘结相采用Co或Ni，也可生成复杂钼-钨碳化物基硬质合金。碳化钼也可添加到金属陶瓷中，以改善其性能。