適應航太工作條件的一類耐高溫、耐腐蝕和高強度的高分子合成材料。根據各種飛行器的工作條件和環境，所採用的聚合物材料主要有下列幾種：
燒蝕材料 導彈彈頭和各種飛行器高速再入大氣層時，由於空氣動力摩擦，使再入體表面產生5000～10000℃的溫度，燒蝕材料就是為克服這種高溫熱障問題而發展起來的一種防熱材料。燒蝕材料一般多採用耐高溫的增強塑膠。
<結構材料 為瞭減輕航天飛行器的重量，各種飛行器多采用碳纖維增強的復合材料作為一部分主承力結構材料。固體火箭發動機的殼體采用纏繞的玻璃纖維－環氧樹脂復合材料，也可用芳綸纖維(Kevlar-49)代替復合材料增強劑玻璃纖維。碳－環氧復合材料除有高的比強度、比剛度外，還有突出的尺寸穩定性，可廣泛用於人造衛星各部位，如衛星的本體結構、儀器設備的支承桁架、天線反射器結構、太陽電池基板、衛星的伸出桿和高壓容器等。遠程或洲際導彈的級間段、過渡段、儀器艙和穩定裙已經在試驗采用這種材料。以碳－環氧復合材料代替輕金屬材料，一般可減輕約三分之一的重量。
固體推進劑材料 一般分為三類：雙基推進劑、改性雙基推進劑和復合推進劑（見高聚物固體推進劑）。
密封材料 根據密封的介質和工作條件的不同，選用的密封材料也不同。如戰略導彈用的可貯存推進劑中發煙硝酸、四氧化二氮等氧化劑系統，一般使用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、氟塑料－46、羧基亞硝氟橡膠、全氟聚醚橡膠等；而混肼、偏二甲基肼等燃料系統一般使用丁基橡膠、乙丙橡膠；油類介質的密封材料一般使用氯丁橡膠和丁腈橡膠；泵軸的密封材料一般使用石墨增強聚四氟乙烯；衛星或飛船上所使用的密封材料多選用各種矽橡膠，如苯基乙烯基矽橡膠。
吸振材料 導彈、衛星等飛行器在工作過程中會產生強烈的寬頻帶隨機振動。使用吸振材料可抑制振動的放大，改善和控制振動環境。吸振材料可以用粘彈性高分子材料制成(見高聚物吸振材料)，如丙烯酸辛酯（或丙烯酸丁酯）－乙酸乙烯酯共聚物。近年來發展的互穿網絡聚合物是一種阻尼減噪聲的新材料。
膠結材料 近年來，航天和航空技術發展瞭多種不同性能的膠粘劑，特別是連接承力構件的結構膠粘劑的發展尤為迅速。主要的航天用膠粘劑有：①常溫常壓觸變性膠粘劑，采用環氧樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯和白炭黑；②中溫固化結構膠粘劑，采用酚醛樹脂、環氧樹脂和玻璃粉；③電纜、導線或電子儀器的密封連接和灌註用膠粘劑，常用環氧樹脂、環氧樹脂－丁腈橡膠等（見高分子膠粘劑）。
塗層材料 在航天工業中常用的塗料主要有幾種：①耐高溫絕緣塗層，以酚醛－環氧和鈦酸乙酯改性環氧為代表；②耐高溫漆，常用有機矽加鋁粉或苯基有機矽樹脂；③隔熱塗層，一般用酚醛樹脂、環氧樹脂加石棉、雲母、鈦白粉、二氧化矽、氧化鐵等各種填料；④防潮濕、防鹽霧和防黴菌的三防塗層，一般采用高聚物的氯化物，如偏二氯乙烯－氯乙烯清漆或過氯乙烯－氯化橡膠磁漆；⑤輻射塗層，一般用矽橡膠加各種填料等；⑥防火塗層，有發泡型和非發泡型兩種，前者以氯乙烯－偏二氯乙烯共聚物為基礎，後者以氯化醇酸樹脂或氯化橡膠和醇酸樹脂混合物作為基礎；⑦耐磨塗層，一般采用摩擦系數小的二硫化鉬、聚四氟乙烯、石墨等為填料，以環氧樹脂為膠粘劑。也有以聚四氟乙烯為基體，加入石墨、二硫化鉬填料制成的。其他如船底塗層、電氣絕緣塗層、發光熒光塗層、高溫塗料也采用高分子材料。
其他 常以聚四氟乙烯塑料作燒蝕條件下的介電材料，聚酯薄膜鍍金屬鋁作隔熱材料、熱輻射材料和防突然襲擊用的誘餌材料。酚醛樹脂、聚氨酯、聚酰胺泡沫材料常用作絕熱和復合結構的填充材料。