Эволюция структуры, фазового состава и твердости закаленного титанового сплава Ti–10V–2Fe–3Al в процессе старения при температуре 500°С исследована методами растровой электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и дюрометрии. Методом полнопрофильного РФА впервые проанализированы изменения периодов кристаллической решетки первичной и вторичной α-фаз при старении сплава. Показано, что ожидаемое перераспределение легирующих элементов между фазами при старении оказывает закономерное влияние на изменение их периодов кристаллической решетки. Установлена кинетика изменения дисперсности вторичной α-фазы при старении.