Титановые материалы, которые совмещают высокую прочность и твёрдость поверхности при достаточных пластических характеристиках основного металла, являются перспективными для использования в различных областях техники, в частности, как бронеэлементы в военно-промышленном комплексе. Достичь такой комбинации свойств возможно, создавая материалы, состоящие из нескольких слоёв, которые отличаются по своим физико-механическим характеристикам. В работе исследованы особенности микроструктуры и механических характеристик таких материалов, созданных двумя путями. Первым является стандартный металлургический подход с последующей поверхностной скоростной термической обработкой поверхности сплавов ВТ6 (Ті–6Al–4V) и T110, который формирует в них градиентные структурные состояния, с изменением механических свойств по глубине материала. Второй — порошковый подход для создания структур, объединяющих слои сплава Ti–6Al–4V и композитов на его основе, упрочнённых частицами TiB или TiC. Проведены баллистические испытания полученных материалов разными типами поражающих элементов, которые отличаются кинетической энергией и твёрдостью сердечника; исследованы особенности проникновения поражающих элементов в структуры разных типов. Доказано, что материалы с градиентной и слоистой структурами имеют преимущество по защитным противобаллистическим характеристикам в сравнении с однородными титановыми сплавами той же толщины.