以高性能碳(石墨)纤维复合材料为典型代表的先进复合材料作为结构、功能或结构/功能一体化构件材料，在导弹、运载火箭和卫星飞行器上也发挥着不可替代的作用。其应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号研制的成败。碳纤维复合材料的发展推动了航天整体技术的发展。碳纤维复合材料主要应用于导弹弹头、弹体箭体和发动机壳体的结构部件和卫星主体结构承力件上 .
卫星和空间站
   高模量碳纤维质轻，刚性，尺寸稳定性和导热性好，很早就应用于人造卫星结构体、太阳能电池板和天线中。现今的人造卫星上的展开式太阳能电池板多采用碳纤维复合材料制作，而太空站和天地往返运输系统上的一些关键部件也往往采用碳纤维复合材料作为主要材料.
导弹
    导弹发射筒采用先进复合材料保守估计可降低重量30%，对于提高地面生存能力至关重要，同时，复合材料的耐环境腐蚀、耐疲劳性能优异等特点，可以显著提高发射筒的重复使用寿命，降低发射成本.
动力系统
    美国、日本、法国的固体发动机壳体主要采用碳纤维复合材料，美国三叉戟-2 导弹、战斧式巡航导弹、大力神一4 火箭、法国的阿里安一2 火箭改型、日本的M-5火箭等发动机壳体，其中使用量大的是美国赫克里斯公司生产的抗拉强度为5.3GPa 的IM-7 碳纤维，性能高的是东丽T-800 纤维，抗拉强度5.65Gpa、杨氏模量300GPa .