Методами растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного фазового анализа изучены структура и фазовый состав биосовместимых титановых сплавов состава (мас. %) Ti–10Zr–1.2Nb–1.5Al, Ti–6Al–4V ELI, Ti–15Mo, Ti–36.1Nb–3.8Zr–2.4Ta–1.9Sn в горячедеформированном состоянии. Проведен анализ механических свойств на растяжение в зависимости от структуры и прочностного алюминиевого эквивалента сплавов. Посредством испытаний на растяжение, динамического механического анализа и микроиндентирования определены модули упругости сплавов, установлена сопоставимость значений в пределах погрешности 3–7%. Немонотонный характер изменения модуля упругости при нагреве до 550°С объяснен с точки зрения протекания процессов релаксации напряжений и возврата в сплавах Ti–10Zr–1.2Nb–1.5Al, Ti–6Al–4V ELI и выделения высокомодульной ω-фазы в сплаве Ti–15Mo. Для сплава Ti–36.1Nb–3.8Zr–2.4Ta–1.9Sn продемонстрирована реализация “элинварного” эффекта. Установлена корреляция между скоростью изменения модуля упругости с температурой нагрева и соотношением α- и β-фаз в структуре сплавов.