از اواخر دهه 1930، بریتانیا، آلمان، ایالات متحده و سایر کشورها شروع به مطالعه سوپرآلیاژ کردند. در طول جنگ جهانی دوم، به منظور رفع نیازهای موتورهای هوایی جدید، تحقیق و استفاده از سوپرآلیاژ وارد دوره توسعه شدید شد. در اوایل دهه 1940، بریتانیا ابتدا مقدار کمی آلومینیوم و تیتانیوم را به آلیاژ 80Ni-20Cr اضافه کرد تا فاز γ را برای تقویت تشکیل دهد و اولین آلیاژ مبتنی بر نیکل را با استحکام بالاتر در دمای بالا تولید کرد. در همان زمان، به منظور انطباق با توسعه توربوشارژر برای موتورهای هوا پیستونی، ایالات متحده شروع به ساخت تیغه هایی با آلیاژ کبالت ویتالیم کرد.
اینکونل، یک آلیاژ پایه نیکل نیز در ایالات متحده برای ساخت محفظه های احتراق برای موتورهای جت ساخته شد. بعداً، به منظور بهبود بیشتر استحکام دمای بالای آلیاژ، متالوژیست ها تنگستن، مولیبدن، کبالت و سایر عناصر را به آلیاژ مبتنی بر نیکل اضافه کردند تا محتوای آلومینیوم و تیتانیوم را افزایش دهند و یک سری از آلیاژها را توسعه دادند. مانند بریتانیایی "Nimonic"، آمریکایی "Mar-M" و "IN"، و غیره. انواع سوپرآلیاژها، مانند X-45، HA-188، FSX-414 و غیره، با افزودن نیکل ساخته شده است. تنگستن و سایر عناصر به آلیاژهای مبتنی بر کبالت. به دلیل کمبود منابع کبالت، توسعه سوپرآلیاژهای مبتنی بر کبالت محدود است.
در دهه 1940 سوپرآلیاژهای مبتنی بر آهن نیز ساخته شدند. در دهه 1950، A-286 و Incolo 901 تولید شدند. با این حال، به دلیل پایداری ضعیف در دمای بالا، از دهه 1960 به کندی توسعه یافتند. اتحاد جماهیر شوروی در حدود سال 1950 شروع به تولید سوپرآلیاژهای پایه نیکل درجه "Ð" کرد و بعداً سوپرآلیاژهای تغییر شکل یافته سری "ÐÐ" تولید کرد.
