連桿螺栓的材質有多種。常見的有優質合金鋼，如 40Cr、45Cr、30crMo、35crMoA 等。

發動機的連桿螺栓常用屈服強度高和沖擊韌性好的中碳合金鋼或鉻鎳鉬合金鋼，比如 35CrMo、42Mn2V、40MnB 和 30Ni3Cr2Mo 等。

還有 45 號鋼、20CrMo 等低碳合金鋼也常被選用。隔膜式壓縮機采用的連桿螺栓材質為高品質碳素鋼，如 400、35010 等。

連桿螺栓的材質選用要考慮多方面因素，因為其受力復雜，承受很大的交變載荷和幾倍于活塞力的預緊力，所以材質需要有較高的強度、硬度和韌性。

為了提高連桿螺栓的疲勞強度，減小螺栓的剛度是辦法之一，比如減小螺栓光桿部分的直徑和增加螺栓的長度。螺紋根部是螺栓的薄弱環節，從桿身和螺紋段等強度角度出發，桿身直徑約等于螺紋直徑的 0.8 倍較合適。

根據連桿螺栓的受力情況，一般選用 8.8 級、10.9 級、12.9 級等高強度等級。8.8 級適用于一般受力較小的連桿螺栓，像汽車發動機的連桿螺栓、凸輪軸螺栓等。10.9 級適用于受力較大的連桿螺栓，比如汽車發動機的氣缸蓋螺栓、曲軸螺栓等。12.9 級適用于受力極大、要求高可靠性的連桿螺栓，如汽車發動機的曲軸主軸承螺栓、氣缸蓋螺栓等。

為了提高連桿螺栓的耐腐蝕性能和耐磨性，一般會采用鍍鋅、鍍鎳、鍍銅、氧化等表面處理工藝。鍍鋅處理能有效防止螺栓生銹，延長使用壽命；鍍鎳、鍍銅等處理可提高螺栓的耐磨性。