Els aliatges de molibdè produïts industrialment es poden dividir en aliatges de sèrie Mo-Ti-Zr, sèrie Mo-W i sèrie Mo-Re, així com aliatges de sèrie Mo-Hf-C que són reforçats per precipitació amb partícules de carbur d'hafni. L'aliatge TZM té excel·lents propietats integrals i és l'aliatge de molibdè més utilitzat. L'aliatge TZC (Mo-1,25 Ti-0,15 Zr-0,15C) té una resistència a alta temperatura i una temperatura de recristal·lització més alta que TZM, però és difícil de processar i la seva aplicació és limitada.
Els aliatges de molibdè tenen deficiències com la fragilitat a baixa temperatura, la fragilitat de la soldadura i l'oxidació a alta temperatura, de manera que el seu desenvolupament és limitat. És difícil millorar la resistència a l'oxidació a alta temperatura dels aliatges de molibdè per aliatge. Actualment, només s'utilitzen recobriments protectors per millorar aquest rendiment. El principal problema en la investigació d'aliatges de molibdè és millorar la resistència a alta temperatura i la temperatura de recristal·lització i millorar la plasticitat a baixa temperatura del material. El principal problema en l'estudi de materials de molibdè pur és millorar la plasticitat a baixa temperatura, és a dir, reduir la seva temperatura de transició plasticitat-fràgil.
Els principals mètodes d'enfortiment dels aliatges de molibdè són l'enfortiment de la solució sòlida, l'enfortiment de la precipitació i l'enduriment per treball (vegeu l'enfortiment dels metalls). El titani, el zirconi i l'hafni són els principals elements d'aliatge del molibdè. La influència dels elements d'aliatge sobre la duresa de les barres laminats de molibdè es mostra a la figura de la pàgina següent. El titani, el zirconi i l'hafni no només poden enfortir i mantenir la plasticitat a baixa temperatura del material, sinó que també poden formar una fase de carbur estable i dispersa, que millora la resistència i la temperatura de recristal·lització del material.
Les impureses intersticials de carboni, nitrogen, especialment l'oxigen, tenen un impacte greu en la temperatura de transició de plasticitat-fràgil. La seva solubilitat en molibdè és extremadament baixa (no més d'1 ppm a temperatura ambient) i l'excés d'elements intersticials es distribueixen als límits del gra en forma de compostos de molibdè, reduint la força dels límits del gra i provocant fractures fràgils entre els grans. L'addició de traça de bor a l'aliatge de molibdè pot refinar els grans, purificar els límits del gra i canviar la morfologia dels límits del gra, millorant així la plasticitat del molibdè: afegir oligoelements com el ferro i l'itri també pot millorar la plasticitat a baixa temperatura. (veure interfície). El 1955, G. Geach i J. Hughes van descobrir que el reni pot millorar significativament la plasticitat del molibdè i el tungstè, i pot reduir la temperatura de transició de la plasticitat-fràgil del molibdè a -200 ℃.