گرایش سازه‌های هوافضایی یکی از گرایش‌های رشته‌ی مهندسی هوافضا در مقطع تحصیلات تکمیلی می‌باشد که از بدو تأسیس دانشکده در سال 1381 در دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ایجاد شده است. در این گرایش به دیدگاه‌های لازم برای تحلیل و طراحی سازه‌ای وسایل پرنده مانند هواپیما، هلیکوپتر، ماهواره، موشک و نیز تجهیزات و سازه‌های مرتبط که نیاز به محاسبات هوافضایی دارند، پرداخته می‌شود. یک مهندس سازه باید توانایی طراحی و تحلیل رفتار اجزای یک سازه‌ی هوایی/فضایی را داشته باشد. طراحی یک سازه مناسب به عنوان پیکره اصلی یک وسیله‌ی نقلیه‌ی هوایی یا فضایی، نقش عمده‌­ای در کاهش وزن مجموعه داشته و تأمین استحکام آن نیز اهمیت بالایی در ایمنی کاربران دارد. این مقوله، نیازمند آشنایی با شرایط بارگذاری سازه‌ها، مبانی و تئوری‌های موجود برای تحلیل و طراحی سازه، استفاده از مواد پیشرفته و همچنین بهینه‌سازی با هدف افزایش استحکام و ایمنی، کاهش وزن و بهبود رفتارهای دینامیکی است. در گرایش سازه‌های هوافضایی این دانشکده تلاش می‌­شود که برنامه‌ی آموزشی متناسب با نیازهای کشوردر زمینه‌‌ی طراحی سازه‌های هوافضایی مورد نیاز صنایع، مراکز تحقیقاتی و مؤسسات آموزش عالی کشور ارائه گردد. در حال حاضر این گروه دارای آزمایشگاه‌ زیر می‌باشد:

- دکتر سعید ایرانی
- دکتر رضا خراسانی