Следующим в порядке освоения композиционным материалом считают синтетические полимеры, армированные волокнистыми веществами, например бумагой, хлопковым или льняным волокном. Первый патент на такие материалы был выдан в 1909 г., хотя мысль использовать армированные волокном пластичные органические материалы появлялась, наверное, у многих людей и раньше. Так, еще в 1888 г., начав разрабатывать идею подземной газификации угля, Д. И. Менделеев предлагал использовать для разводки полученного газа бумажные трубы, пропитанные смолой.
Затем последовал стеклопластик (патент 1935 г.). Здесь уже для армирования используется неорганическое (стеклянное) волокно. Промышленный выпуск стеклопластиков широко развернулся после второй мировой войны. Сейчас они — одни из самых распространенных композиционных материалов. Так как они недороги, имеют прекрасные механические Характеристики, устойчивы к коррозии, их широко применяют, например, в судостроении.
В 50-х годах ученые научились получать методом направленной кристаллизации длинные игольчатые кристаллы таких веществ, как углерод, бор. Оказалось, что они обладают очень высокой по сравнению с обычными материалами прочностью. Связано это с тем, что в таких монокристаллах отсутствуют некоторые дефекты строения, характерные для структур обычных материалов. На такие волокнообразные кристаллы обратили внимание специалисты по композитам, искавшие прочные нитевидные материалы для армирования матриц из сравнительно пластичных металлов, например алюминия. Идея использования нитевидных монокристаллов в композитах оказалась очень продуктивной. Различные отрасли техники второй половины XX столетия (в том числе ракетная техника и космонавтика, авиа- и автостроение, электроника и химическая промышленность) требовали материалов, обладающих высокой прочностью, большим сопротивлением к возникновению трещин, термостойкостью, невысокой плотностью, определенными оптическими, магнитными, электрическими и другим свойствами. В природе не существует однородного материала, обладающего нужным набором свойств, подобно композитам Более того, можно создавать материалы с заранее заданными свойствами, причем в довольно широких пределах. Если раньше для создания какого-то изделия конструктору приходилось ограничивать себя набором известных материалов, то теперь довольно часто он «заказывает исследователям нужный для осуществления той или иной конструкторской идеи материал.