Fra slutten av 1930-tallet begynte Storbritannia, Tyskland, USA og andre land å studere superlegeringen. Under andre verdenskrig, for å møte behovene til nye flymotorer, gikk forskningen og bruken av superlegering inn i en periode med kraftig utvikling. På begynnelsen av 1940-tallet la Storbritannia først en liten mengde aluminium og titan til 80Ni-20Cr-legeringen for å danne γ-fase for styrking, og utviklet den første nikkelbaserte legeringen med høyere høytemperaturstyrke. Samtidig, for å tilpasse seg utviklingen av turboladere for stempelflymotorer, begynte USA å lage blader med Vitallium-koboltbasert legering.
Inconel, en nikkelbasert legering, ble også utviklet i USA for å lage forbrenningskamre for jetmotorer. Senere, for ytterligere å forbedre høytemperaturstyrken til legeringen, tilsatte metallurger wolfram, molybden, kobolt og andre elementer til den nikkelbaserte legeringen for å øke innholdet av aluminium og titan, og utviklet en serie legeringer, som f.eks. som det britiske "Nimonic", det amerikanske "Mar-M" og "IN", etc. En rekke superlegeringer, som X-45, HA-188, FSX-414 og så videre, er utviklet ved å tilsette nikkel, wolfram og andre elementer til koboltbaserte legeringer. På grunn av mangelen på koboltressurser er utviklingen av koboltbaserte superlegeringer begrenset.
På 1940-tallet ble det også utviklet jernbaserte superlegeringer. På 1950-tallet ble A-286 og Incolo 901 produsert. På grunn av dårlig høytemperaturstabilitet utviklet de seg imidlertid sakte fra 1960-tallet. Sovjetunionen begynte å produsere "Ð" nikkelbaserte superlegeringer rundt 1950, og senere produserte "ÐÐ" serie deformerte superlegeringer og
