ไทเทเนียมถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2334 โดยบาทหลวงวิลเลียม เกรเกอร์ชาวอังกฤษ อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งถึงปี 1910 กระบวนการสกัดของมันได้รับการปรับปรุงโดยแมทธิว ฮันเตอร์ นักเคมีชาวอเมริกัน ตั้งแต่นั้นมา ไทเทเนียมก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษ
การใช้ไทเทเนียมที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือในการบินและอวกาศ อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงและความต้านทานต่อการกัดกร่อนทำให้เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับส่วนประกอบของเครื่องบิน เช่น ชิ้นส่วนเครื่องยนต์และล้อลงจอด นอกจากนี้ไทเทเนียมยังใช้ในการสร้างยานอวกาศและดาวเทียมอีกด้วย
การใช้งานไทเทเนียมที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือในการปลูกถ่ายทางการแพทย์ เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ไทเทเนียมจึงถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดปลูกถ่าย เช่น การเปลี่ยนข้อต่อและการปลูกรากฟันเทียม นอกจากนี้ยังใช้ในการทำกายอุปกรณ์ เช่น แขนขาเทียม
ไทเทเนียมยังใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อลดน้ำหนักและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง รถสปอร์ตระดับไฮเอนด์บางคันมีระบบและส่วนประกอบท่อไอเสียไทเทเนียม
นอกเหนือจากการใช้งานเหล่านี้แล้ว ไทเทเนียมยังใช้ในอุปกรณ์กีฬา เช่น ไม้กอล์ฟและไม้เทนนิส เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและทนทาน นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตนาฬิกาและเครื่องประดับเนื่องจากทนทานต่อการทำให้มัวหมองและรอยขีดข่วน
โดยรวมแล้ว ไทเทเนียมได้กลายเป็นวัสดุสำคัญในสังคมยุคใหม่ เนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษและมีความสามารถรอบด้าน การค้นพบและการปรับแต่งทำให้มนุษยชาติได้รับประโยชน์มากมายนับไม่ถ้วน และจะยังคงทำเช่นนั้นต่อไปในอนาคต
