CFRP對提高艦船的結構、能耗和機動性能等非常明顯。
瑞典在船艇制造技術方面有著傳統優勢，其夾層復合材料技術居世界一流水平，較早便采用CFRP技術研制軍用艦船。2000年6月下水的瑞典海軍維斯比號護衛艦（Stealth Visby）是世界第一艘在艦體結構中采用CFRP的海軍艦艇（圖6）。該艦長73.0 m、寬10.4 m、吃水深度2.4 m、排水量600 t；艦體采用CFRP夾層結構，具有高強度、高硬度、低質量、耐沖擊、低雷達和磁場信號，以及吸收電磁波等優異性能。
圖6 CFRP在艦船船體結構中的應用
由于成本原因，雖船舶中大量使用CFRP還有待時日，但其已實際用于制造民用新概念船艇和軍用艦船關鍵部件。2010年，德國Kockums公司為瑞典探險家制造了一條幾乎全部采用CFRP的新概念太陽能探險船——TuANor PlanetSolar。該船長31.0 m、寬15.0 m，以太陽能為動力。2010年9月27日，瑞典探險家Raphael Domjan駕駛該船出海，開始環球探險航行（圖7）。
CFRP還已用于艦船推進器葉片、一體化桅桿和先進水面艦艇上層建筑的制造。
低噪聲、安靜運行是軍用艦船領域的一項核心技術，是艦船（特別是潛艇）性能的關鍵指標。因為螺旋槳高速運轉時，其槳葉片上會產生時滅的空泡，導致槳葉剝蝕，并伴有強烈的振動和噪聲。CFRP葉片不僅更輕、更薄，還可改善空泡性能、降低振動和水下特性、減少燃油消耗。圖8（a）為以色列Deadliest號潛艇所用螺旋槳；圖8（b）為日本中島推進器有限責任公司（Nakashima PropellerCo., Ltd.）研制生產的CFRP大型貨輪螺旋槳，它已于2014年5月安裝在太鼓丸號（Taiko Maru）化學品貨輪上。圖9為英國羅伊斯羅爾斯公司（Rolls-Royce plc）為班尼蒂（Benetti）游艇生產的CFRP材質的推進器系統。
圖8 CFRP用于制造潛艇和貨輪推進器系統的螺旋槳槳葉
圖9 CFRP用于制造游艇的推進器系統
此外，隱身也是評價軍用艦船先進性水平的一項重要指標。提高隱身性能必須減小艦船體的雷達反射截面，并降低其光學特性。在過去，艦船上層建筑上都豎立著多根掛滿各種鞭狀和條狀的天線桅桿，它們極大地阻礙了艦船在探測設備中的隱身能力。1995年，美軍開始研究一體式桅桿系統，其將各種天線設計成平面形或球形陣列，并集成于采用能反射電波的復合材料制成的一體式桅桿系統中，可防風雨和鹽霧的侵害。且更進一步的是，美軍下一代作戰艦艇的整個上層建筑都采用復合材料制造。2016年10月15日，美國海軍舉行了其首艘朱姆沃爾特級驅逐艦（Zumwalt-classdestroyer）的入列儀式。該艦是美國海軍的下一代主戰艦艇，其集成了當今最尖端的海軍艦船技術，艦體造型、電驅動力、指揮控制、情報通信、隱身防護、偵測導航、火力配置等性能均具超越性。特別值得注意的是，該艦上層建筑及內嵌天線系統由美國雷神公司（Raytheon）負責設計制造，采用了一體化模塊式復合材料結構（Integrated CompositeDeckhouse and Assembly，簡稱IDHA），質量輕、強度高、耐銹蝕、透波性好，具有極佳的隱身性能，被發現概率低于10%（圖10）。
