熔模铸造比石墨模铸造更适于生产公差小、壁薄、拔模斜度小和表面光洁度高的零件。液态钛的活性大，铸造过程必须在真空中进行且采用水冷坩埚。失蜡铸造工艺生产的零件表面质量和尺寸精度高，而被优先选用，这些零件往往不需要特殊的后续加工就能直接装配应用。首先，蜡模由尺寸稳定的金属如铝制成，考虑到石蜡和钛合金都会收缩，蜡模必须比钛铸件成品大一些。将蜡模组合成模组、涂上陶瓷黏合液并烘干。然后将陶瓷生坯放在高压釜中脱蜡。通过燃烧法可以使陶瓷坯在实际铸造过程中保持稳定，同时去除了剩余的石蜡残留物。在自耗型电极加热真空电弧炉中进行铸造。铸件冷却后，通过破碎陶瓷铸型（失蜡）将铸件与铸型分离，去掉型座、浇口和浇道后就可得到铸件成品。
由于钛和陶瓷铸型之间存在相互反应，铸造过程中会形成薄壁反应区而对力学性能产生不利的影响，因此必须采用酸洗去除。为了消除不可避免的气孔，生产中常采用稍低于β转变温度、约100MPa压力的热等静压（HIP)技术来制备航空用铸件。