Ventile aus Titanlegierungen reduzieren nicht nur das Gewicht und verlängern die Lebensdauer, sondern sind auch sehr zuverlässig und sparen Kraftstoff. Neben der Hitze- und Verschleißfestigkeit sollten Auslassventile auch blei- und kobaltfrei sein. Amerikanische Hersteller fertigen Einlass- und Auslassventile häufig aus Titanlegierungen. Einlassventile bestehen aus der Legierung Ti-6A1-4V, während Auslassventile aus der Legierung Ti-6a1-2Sn-4Zn-2MO bestehen. Gesinterte Einlassventile von Hitachi werden an den japanischen Automobilmarkt geliefert.

Die wichtigsten Modelle mit Auslassventilen aus Titanlegierung ab Werk sind Infiniti 4.5 V8, Lexus 5.0 V8 und GM LS7, LS9, LSA und LT4. Die Verwendung von Titanventilen in V8-Motoren im Allgemeinen wird hauptsächlich bei der Konstruktion von zwei Ventilen pro Zylinder berücksichtigt, wodurch jedes Ventil schwerer ist. Das Design eines mit Natrium gefüllten Ventils besteht darin, einen hohlen Ventilstab mit Natrium zu füllen und durch den Auf- und Abfluss des flüssigen Natriums Wärme nach oben zu übertragen.

Darüber hinaus werden leistungsorientierte oder nachgerüstete Motoren oft aus Nickel-Chrom oder Titan hergestellt, was eine Gewichtsreduzierung von etwa 40 Prozent ermöglicht