飛行器中應用較早、使用最廣的有色輕金屬結構材料。常用鋁材有板、棒、管、絲、箔、擠壓件、鍛件和鑄件。1903年萊特兄弟飛機的發動機活塞和機匣已採用鑄造鋁合金。1906年德國A.維爾姆研製出變形鋁合金，取名杜拉鋁。在此基礎上發展起來的一系列鋁－銅－鎂系合金在中國統稱為硬鋁。德國H.瑞斯尼爾用杜拉鋁設計和製造出第一架全金屬結構的單翼機。1937年日本五十嵐·勇研製出強度更高的變形鋁合金，取名ESD。在此基礎上發展起來的鋁－鋅－鎂－銅系合金在中國統稱為超硬鋁。ESSD合金曾被用作日本零式戰鬥機的翼梁材料。硬鋁和超硬鋁是航空器和航天器中用量最大的兩類鋁合金。鑄造鋁合金在飛機及其附件中的使用量也很大。另外，低比重鋁－鋰合金、高純度高韌性鋁合金、快速凝固粉末冶金鋁合金、機械合金化鋁合金和纖維增強鋁基復合材料都是發展中的新型鋁合金。這些合金能夠進一步減輕機體結構重量，擴大合金的使用范圍，從而改善飛行器的性能，為各國航空航天工業所註意。
各種飛機都以鋁合金作為主要結構材料。飛機上的蒙皮、梁、肋、桁條、隔框和起落架都可以用鋁合金制造。飛機依用途的不同，鋁的用量也不一樣。著重於經濟效益的民用機因鋁合金價格便宜而大量采用，如波音767客機采用的鋁合金約占機體結構重量81％。軍用飛機因要求有良好的作戰性能而相對地減少鋁的用量，如最大飛行速度為馬赫數2.5的F-15高性能戰鬥機僅使用35.5％鋁合金。有些鋁合金有良好的低溫性能，在-183～-253°C下不冷脆，可在液氫和液氧環境下工作，它與濃硝酸和偏二甲肼不起化學反應，具有良好的焊接性能，因而是制造液體火箭的好材料。發射“阿波羅”號飛船的“土星”5號運載火箭各級的燃料箱、氧化劑箱、箱間段、級間段、尾段和儀器艙都用鋁合金制造。航天飛機的乘員艙、前機身、中機身、後機身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用鋁合金制做的。各種人造地球衛星和空間探測器的主要結構材料也都是鋁合金。