20世紀50年代初，美國萊特-帕特森空軍基地以粘膠纖維為原料試制成功碳纖維。該產品用作火箭噴管和頭錐的燒蝕材料，效果很好。65438-0956年，美國聯合碳化物公司試制成功高模量粘膠基碳纖維，商品名“Thornel-25”投放市場。同時，發展了應力石墨化技術以提高碳纖維的強度和模量。
1879年，愛迪生利用纖維素纖維，如竹子、亞麻或棉紗，首次制成碳纖維，並獲得專利。但當時制成的纖維力學性能很低，工藝無法工業化，未能實現發展。
20世紀50年代初，由於火箭、航天、航空等先進技術的發展，迫切需要高比強度、高比模量、耐高溫的新材料。此外，原絲經過熱處理可以制成碳纖維連續長絲，為碳纖維產業化奠定了基礎。