Em termos de força e resistência à corrosão, o zircônio de silício não pode atender aos requisitos de revestimento de combustível nuclear e tubos de pressão. No final da década de 1940, os Estados Unidos começaram a estudar ligas à base de zircônio para explorar a aplicação de zircônio em reatores resfriados a água. Em meados da década de 1950, foi desenvolvida para uma liga Zr-2 (Zirca-loy-2) com excelentes propriedades abrangentes e usada como material de revestimento de combustível nuclear para o primeiro submarino nuclear&do mundo' Nautilus GG, que foi posteriormente transformado em ligas Zr-4 (Zircaloy-4), Zr-1Nb e Zr-2.5Nb.
Nas últimas duas décadas, muitas outras ligas de zircônio foram estudadas em vários países, mas devido às suas propriedades abrangentes inferiores, elas não são amplamente utilizadas. Do esponja de zircônio à liga de zircônio, os países que atingiram a produção industrial incluem Estados Unidos, Rússia, França, Alemanha, Canadá e China.