Pemilihan material dalam pembuatan roket luar angkasa sangatlah penting. Banyak sekali pertimbangan yang harus terpenuhi mulai dari suhu, berat dan kekuatan material itu sendiri. Kriteria tersebut nantinya berpengaruh pada proses pembuatan. Sekadar ilustrasi, beban badan roket yang dibuat roket harus ringan supaya pesawat luar angkasa dapat melepaskan diri dari tarikan gravitasi bumi dengan pembakaran minim. Kerangka utama harus cukup keras untuk menahan panas pada titik masuk apabila dikembalikan lagi ke bumi. 

Terdapat sembilan pengujian untuk memastikan kekuatan material yang hendak digunakan. Diantaranya adalah impak, korosi, kompresi, kelelahan, termal, kelenturan, ketahanan api, komposisi bahan, dan analisis termomekanik. Pengujian material roket luar angkasa menyesuaikan peraturan FAA dan RTCA DO-160. 

Ada beberapa material yang jadi langganan perusahaan luar angkasa. Material terpilih ini sudah teruji dari karakteristik dan kualitas nya.

1. Aluminium

Aluminum sangat diandalkan ketika berurusan dengan benturan. Stasiun luar angkasa memanfaatkannya sebagai penutup jendela agar mencegah puing-puing masuk ke dalam kabin. Keistimewaan lainnya adalah dapat bertahan pada tekanan tinggi dan suhu rendah. 

NASA memakai aluminium karena bahannya ringan dan sesuai di lingkungan luar angkasa. Ketika digabungkan dengan titanium, emas, serta nikel bisa menjadi selimut yang mampu memantulkan panas matahari. Diluar itu, aluminium digunakan sebagai pelindung radiasi pada reflektor logam. 

2. Titanium

Paduan titanium dapat dipakai sebagai pengganti aluminium karena kuat, ringan, tahan korosi dan panas. Ketika dicampurkan dengan aluminium dan vanadium dapat dipakai untuk membuat firewall, rotor, sistem hidrolik, bilah kompresor, bodi, dan komponen lainnya.  

Material ini terbukti dalam pembuatan bilah dan bodi turbopump. Turbopump bergerak dengan pembakaran fraksi propelan. Hasil gas buangnya dialirkan ke ruang bakar utama, disana dia bercampur dengan aliran utama propelan bertekanan tinggi. Setelah dinyalakan, campuran keluar melalui ujung nozzle yang terbuka.

Titanium dipakai karena rasio kekuatan tarik terhadap kerapatan tinggi, tahan korosi, dan tahan suhu tinggi di luar angkasa. Hampir 50% komponen pembuatan pesawat luar angkasa memakai paduan titanium 6AL-4V. 

3. Baja

Baja adalah material 2,5 kali lebih kuat dan lebih berat dari aluminium. Baja merupakan material paduan dari besi dan bahan lainnya seperti karbon, belerang, nikel, dan titanium. Pada tahun 60-an, baja menjadi bahan pilihan sebelum bergeser ke aluminium dan titanium. Keunggulan dari baja adalah material yang tahan korosi, panas, dan karat karena banyak mengandung krom. Dalam wawancara, Elon Musk mengatakan Starship dan pendorong roket menggunakan baja tahan karat 301. 

Baja tahan karat 301 dipakai integrasi multi-tujuan dari material struktur dan pelindung panas. Baja tahan karat pada Starship mampu menahan suhu sampai 3000 derajat Fahrenheit. 

4. Silika

Pesawat luar angkasa memiliki bagian bercelah pada bagian yang dapat bergerak seperti roda dan tempat muatan diisi oleh silika. Pada area kerucut hidung RCC menggunakan silika, serta natrium silikat untuk menutup retakan selama pelapisan. Pemilihan ubin silika untuk area suhu yang lebih rendah daripada pesawat luar angkasa, dengan kaca borosilikat untuk bagian High-temperature reusable surface insulation (hrsi). 

5. Reinforced Carbon-Carbon Composite

Nasa memakai Reinforced Carbon-Carbon Composite (RCC) karena hidung pesawat luar angkasa dapat mencapai suhu 1.260 derajat Celcius. RCC memiliki manfaat mampu melepas panas langsung maupun tak langsung. Permukaan pesawat yang hangat mengalir ke bagian yang tertutup RCC, dan akhirnya melepaskan panas, sehingga suhu pesawat jadi dingin. 

Para perancang membuat RCC menciptakan retakan ketika menerapkan lapisan silikon karbida pada suhu tinggi. Namun retakan mulai menutup ketika suhu di sekitar pesawat luar angkasa naik.

Jadi untuk membuat roket luar angkasa memerlukan material dengan standar tertentu. Gak bisa sembarang pakai. Tentu saja tujuan dari pemilihan material demi keselamatan dan kenyamanan astronot.