A partir do final da década de 1930, Grã-Bretanha, Alemanha, Estados Unidos e outros países começaram a estudar a superliga. Durante a Segunda Guerra Mundial, a fim de atender às necessidades de novos motores aeronáuticos, a pesquisa e o uso de superligas entraram em um período de vigoroso desenvolvimento. No início da década de 1940, a Grã-Bretanha adicionou pela primeira vez uma pequena quantidade de alumínio e titânio à liga 80Ni-20Cr para formar a fase y para reforço e desenvolveu a primeira liga à base de níquel com maior resistência a altas temperaturas. Ao mesmo tempo, para se adequar ao desenvolvimento de turbocompressores para motores aeronáuticos a pistão, os Estados Unidos começaram a fabricar pás com liga à base de cobalto Vitallium.
O Inconel, uma liga à base de níquel, também foi desenvolvido nos Estados Unidos para fabricar câmaras de combustão para motores a jato. Mais tarde, para melhorar ainda mais a resistência a altas temperaturas da liga, os metalúrgicos adicionaram tungstênio, molibdênio, cobalto e outros elementos à liga à base de níquel para aumentar o teor de alumínio e titânio e desenvolveram uma série de graus de ligas, como como o britânico "Nimonic", o americano "Mar-M" e "IN", etc. Uma variedade de superligas, como X-45, HA-188, FSX-414 e assim por diante, foram desenvolvidas adicionando níquel, tungstênio e outros elementos para ligas à base de cobalto. Devido à falta de recursos de cobalto, o desenvolvimento de superligas à base de cobalto é limitado.
Na década de 1940, também foram desenvolvidas superligas à base de ferro. Na década de 1950, foram produzidos o A-286 e o Incolo 901. No entanto, devido à baixa estabilidade em altas temperaturas, eles se desenvolveram lentamente a partir da década de 1960. A União Soviética começou a produzir superligas à base de níquel de grau "Ð" por volta de 1950 e, posteriormente, produziu superligas deformadas da série "ÐÐ" e
