國內一般中、小型汽油機及柴油機連桿采用的傳統材料主要是中碳鋼與中碳合金鋼，而增壓中冷強化的柴油機一般采用中碳合金鋼如鉻鋼、錳鉻鋼、鎳合金鋼等。但上述鋼在毛坯制造的過程中為了取得良好的機械性能及良好的韌性等指標都無一例外地采用正火、調質等熱處理工藝來保證連桿本身達到設計要求的性能指標。而正火、調質等熱處理過程中要耗費大量的能源，特別是調質處理還需要消耗水、專用的淬火油等，廢氣的淬火液需要處理后方能達到排放標準，這樣既不利于環境保護也耗費了大量的能源，從這一點來看并不符合節能環保的要求。于是國外新型的非調質鋼的連桿材料應運而生，而粉末冶金材料也因材料利用率高、加工余量少的特點而得到廣泛的應用。

20世紀末，國內的企業根據各自不同的需求，先后開發了不同牌號的釩系、錳鉻系及在此基礎上衍生的錳釩氮系連桿用非調質鋼，典型的有38MnVS、40MnV、48MnV等，但由于其強度級別小于900MPa，故在一定程度上已經滿足不了發動機的高強化和高爆發壓力的要求。在這種情況下，國外（主要是德國）率先研制了以C70S6BY為代表的高碳非調質鋼，其強度好、材料純度高，更重要的是可適應連桿孔分離面漲斷工藝的需要；而法國也相應研制了SPLITASCO系列高碳鋼，其成分與C70S6相比只是為了提高可加工性能，對P、S等微量元素的含量做了進一步調整。

為了進一步提高材料的疲勞強度，歐洲公司在C70S6基礎上進一步增加C元素、V元素的含量，并添加了相應含量的Mo，開發了70MnSV4與80MnS5等牌號的微合金鋼，經測試其疲勞強度比C70S6提高了10%～15%，但是由于合金元素的加入使連桿的加工性能受到一定的影響，目前上述兩種材料只是在歐洲的幾家產量較大的公司應用。

為了節省毛坯制造環節中的能耗，提高材料利用率以及簡化機械加工中的制造工序，國外還采用粉末燒結鍛造工藝生產汽車發動機連桿；用鈦合金制造汽車發動機連桿，可大幅度地減輕連桿的質量；顆粒增強鋁基復合材料因采用價格低廉的陶瓷顆粒作增強相，是金屬基復合材料中價格唯一被汽車行業所接受的類別。目前，采用壓力浸滲工藝生產的50%SiCp增強鋁基復合材料已達到彈性模量為2×105N/mm2、彎曲強度為800N/mm2、彎曲疲勞強度為200N/mm2的性能指標，極具應用前景。