Karena paduan titanium memiliki karakteristik tahan korosi tinggi, keamanan, andal, dan masa pakai yang panjang, paduan ini banyak digunakan dalam pembuatan kapal, seperti pompa, filter, saluran suplai, sistem pemadam kebakaran, dan sebagainya.
Bahan struktur kapal: Paduan titanium banyak digunakan dalam pembuatan struktur kapal karena kekuatannya yang tinggi, kerapatan yang rendah, serta ketahanan korosi yang sangat baik. Contohnya, kapal penangkap ikan dari titanium yang dibangun oleh Nippon Steel Corporation, Toho Technology Corporation, dan Eto Shipbuilding Corporation, bagian lambung, dek, dan struktur utamanya seluruhnya terbuat dari titanium. Selain itu, paduan titanium juga digunakan untuk membuat lambung tahan tekan pada kapal selam dan kendaraan bawah laut dalam, seperti kapal selam nuklir Rusia "Alpha" dan kelas "Typhoon".
Perangkat propulsi tenaga: Baling-baling paduan titanium telah menjadi bahan ideal untuk baling-baling kapal karena kekuatan fatik korosi yang tinggi dan ketahanan terhadap kavitasi. Rusia dan Inggris Raya mulai mencoba menggunakan baling-baling paduan titanium pada kapal sejak tahun 1960-an, sementara kapal selam penelitian Angkatan Laut AS dan hydrofoil militer besar juga mengadopsi baling-baling paduan titanium. Selain itu, paduan titanium juga digunakan dalam mesin kapal dan perangkat propulsi jet air, seperti kapal pemecah es bertenaga atom Rusia yang menggunakan mesin uap yang mengandung bahan paduan titanium.
Pompa, katup, pipa, dan aksesori lainnya: Paduan titanium digunakan untuk memproduksi pompa, katup, dan pipa pada kapal karena ketahanannya yang sangat baik terhadap korosi dan kerusakan erosi. Penggunaan pipa dan sambungan yang terbuat dari titanium tidak hanya mengurangi berat, tetapi juga secara signifikan memperpanjang masa pakai sistem dan meningkatkan keandalan. Sebagai contoh, masa tahan terhadap korosi dari pipa paduan titanium, katup, pompa, dan aksesori lainnya tidak kurang dari 1,2×105 jam, dengan masa pakai tidak kurang dari 40 tahun.
Perangkat akustik: Paduan titanium juga digunakan untuk memproduksi perangkat akustik pada kapal, seperti sonar. Paduan titanium memiliki kerapatan rendah, kecepatan suara rendah, dan sifat pencocokan impedansi akustik yang baik, yang dapat meningkatkan akurasi deteksi dan sensitivitas perangkat akustik. Sebagai contoh, kubah sonar kapal tempur kelas modern Rusia terbuat dari paduan titanium.
Penukar panas, kondensor, pendingin, evaporator: Penerapan paduan titanium pada perangkat ini dapat secara signifikan meningkatkan masa pakai bebas perawatan. Sebagai contoh, peralatan yang terbuat dari titanium dapat memiliki masa pakai bebas perawatan lebih dari 100.000 jam, dan ramah lingkungan karena tidak melepaskan zat berbahaya.
Submersible laut dalam: Paduan titanium digunakan untuk membuat rumah tahan tekanan pada submersible laut dalam karena kekuatan tinggi dan ketahanannya terhadap tekanan. Sebagai contoh, submersible berawak "Jiaolong" milik Tiongkok menggunakan bahan paduan titanium untuk memproduksi cangkang tahan tekanan.