Sejak akhir 1930-an, Inggris, Jerman, Amerika Serikat, dan negara lain mulai mempelajari superalloy. Selama Perang Dunia Kedua, untuk memenuhi kebutuhan mesin aero baru, penelitian dan penggunaan superalloy memasuki masa perkembangan yang pesat. Pada awal 1940-an, Inggris pertama kali menambahkan sejumlah kecil aluminium dan titanium ke paduan 80Ni-20Cr untuk membentuk fase γ untuk penguatan, dan mengembangkan paduan berbasis nikel pertama dengan kekuatan suhu tinggi yang lebih tinggi. Pada saat yang sama, untuk beradaptasi dengan pengembangan turbocharger untuk mesin aero piston, Amerika Serikat mulai membuat bilah dengan paduan berbasis kobalt Vitallium.
Inconel, paduan berbasis nikel, juga dikembangkan di Amerika Serikat untuk membuat ruang bakar mesin jet. Kemudian, UNTUK lebih meningkatkan kekuatan suhu tinggi dari paduan tersebut, ahli metalurgi menambahkan tungsten, molibdenum, kobalt, dan elemen lainnya ke paduan berbasis nikel untuk meningkatkan kandungan aluminium dan titanium, dan mengembangkan serangkaian tingkatan paduan, seperti seperti "Nimonic" Inggris, "Mar-M" dan "IN" Amerika, dll. Berbagai superalloy, seperti X-45, HA-188, FSX-414, dan seterusnya, telah dikembangkan dengan menambahkan nikel, tungsten dan elemen lainnya untuk paduan berbasis kobalt. Karena kurangnya sumber daya kobalt, pengembangan superalloy berbasis kobalt terbatas.
Pada tahun 1940-an, superalloy berbasis besi juga dikembangkan. Pada 1950-an, A-286 dan Incolo 901 diproduksi. Namun, karena stabilitas suhu tinggi yang buruk, mereka berkembang perlahan sejak tahun 1960-an. Uni Soviet mulai memproduksi superalloy berbasis nikel kadar "Ð" sekitar tahun 1950, dan kemudian memproduksi superalloy deformasi seri "ÐÐ" dan
