З кінця 1930-х років у Великобританії, Німеччині, США та інших країнах почали вивчати суперсплав. Під час Другої світової війни, щоб задовольнити потреби нових авіаційних двигунів, дослідження та використання суперсплаву вступили в період бурхливого розвитку. На початку 1940-х років Британія вперше додала невелику кількість алюмінію та титану до сплаву 80Ni-20Cr, щоб утворити фазу γ для зміцнення, і розробила перший сплав на основі нікелю з високою міцністю при високих температурах. У той же час, щоб адаптуватися до розвитку турбокомпресорів для поршневих авіадвигунів, США почали виготовляти лопаті зі сплаву Vitallium на основі кобальту.
Інконель, сплав на основі нікелю, також був розроблений у Сполучених Штатах для виготовлення камер згоряння для реактивних двигунів. Пізніше, щоб ще більше підвищити високотемпературну міцність сплаву, металурги додали вольфрам, молібден, кобальт та інші елементи до сплаву на основі нікелю, щоб збільшити вміст алюмінію та титану, і розробили серію марок сплавів, таких як як британський "Nimonic", американський "Mar-M" і "IN" і т. д. Різноманітні суперсплави, такі як X-45, HA-188, FSX-414 і так далі, були розроблені з додаванням нікелю, вольфраму та інших елементів до сплавів на основі кобальту. Через брак ресурсів кобальту розробка суперсплавів на основі кобальту обмежена.
У 1940-х роках також були розроблені суперсплави на основі заліза. У 1950-х роках випускалися A-286 і Incolo 901. Однак через погану високотемпературну стабільність вони розвивалися повільно з 1960-х років. Радянський Союз почав виробляти суперсплави на основі нікелю марки "Ð" приблизно в 1950 році, а пізніше випустив деформовані суперсплави серії "Р" і
