В отличие от стальных и алюминиевых рам, титановые стоят довольно дорого из-за дороговизны титановых сплавов, а главное, дорогостоящей обработки. Поэтому на таких рамах собираются велосипеды весьма высокого уровня, как шоссейные, так и горные. Вес титановых рам находится на уровне лучших алюминиевых рам: 1,3-1,6 кг для 19 рамы. Существует два основных велосипедных сплава, отличающихся процентным содержанием алюминия и ванадия: 3Al/2.5V и 6Al/4V. Последний несколько легче и прочнее, но и дороже. К плюсам можно отнести практически полное отсутствие коррозии, высокую прочность, относительную мягкость при езде.

С другой стороны, титановые рамы очень плохо поддаются механической обработке, практически не варятся и, главное, сильно накапливают усталость и после длительного использования могут довольно внезапно разрушиться. Хотя, по поводу последнего утверждения я встречал и прямо противоположные мнения.

Карбоновые рамы стоят столь дорого, что используются лишь там, где необходимо достичь очень низкого веса. Встречаются они лишь на дорогих моделях шоссейных и горных велосипедов. Рамы представляют собой пропитанные смолами и спеченные при высокой температуре переплетенные стекло - и углеродные волокна с вклеенными посадочными местами под другие узлы велосипеда.

Прочность и жесткость карбоновых рам велика, вес низок, но композитные рамы плохо переносят удары и наличие концентраторов напряжений в виде неточностей изготовления, царапин, сколов. Рамы из карбона разрушаются резко и абсолютно неремонотопригодны. Средний срок службы такой рамы составляет лишь несколько лет.