就前者而言，对于新质材的探索和开发可以作为一种解决的手段，联邦军成功研制高达留姆合金就是比较典型的例子。高达留姆合金在早先的一年战争时期被称为月神钛合金（ルナチタニウム/Lunar
Titanium），而由于联邦军在一年战争中创下绝大战果的传奇式MS——RX-78-2高达（ガンダム/GUNDAM）就是使用了这种金属作为装甲质材，因此在战后便将其改称为高达留姆合金（ガンダリウム/Gundarium）。作为钛系高强度合金之一的高达留姆合金不但硬度高质量轻，还有着极强的耐热性、耐腐蚀性和放射线绝缘性，因此对于MS装甲而言可谓绝佳的材料，以它作为主要成分开发的装甲甚至可以抵御120mm扎古机枪的直击（传言当初在对装甲耐弹性进行测试时，RX-78的装甲就可以抵御1*里处61式战车150mm火炮的射击），因而被***士兵畏惧地称之为“怪物”（虽然高达的驾驶者阿姆罗少尉高超的驾驶技术是高达活跃的重要原因，但不可否认RX-78那身在当时可谓超强的装甲也是使高达能够成为传奇式MS的重要因素）。然而遗憾的是，由于其所需钛合金的分离、加工技术难度极大，加之作为其合金成分的稀有金属十分昂贵，因此一年战争时期联邦军中只有极少部分的试作机和高性能机体使用了高达留姆合金，其他的量产型MS只能使用钛合金和陶瓷等复合材料制成的装甲。
由于提炼高达留姆合金所必须的部分稀有金属只有在月神2号上才有出产（这也是最初将其称之为月神钛合金的原因），一年战争时期***自然也就无法掌握到高达留姆合金的提炼技术。*国系的MS是使用了超高硬度钢合金（超硬スチール合金/注：1）作为装甲的主要质材，不过也有部分机体的装甲被确认是钛合金及陶瓷等复合材料构成，考虑到当时***五花八门的MS开发计划，出现这样的情况也就不足为奇了。值得一提的是，***MA所使用的装甲质材到是显得颇为神秘，由于各型MA的开发计划相对独立且生产数量极少，而联邦军战后在*国制MA的技术情报接收方面又收获甚微，因此***MA的装甲到底是采用了何种金属至今仍然不明。此外，早期的部分资料中还记载着***战斗机的装甲是一种被称为吉恩尼姆（ジァ∷ウム）的金属所构成的，并称这是一种类似于高达留姆合金的特殊金属，但目前官方已经澄清，这其实只是一种以铝为主要成分的飞机合金的别名而已，而这种金属也被广泛运用于联邦军的航空兵器之上。
虽然两军MS装甲所采用的主要质材并不相同，但双方MS装甲的基本构造并没有太大的区别。都是采用了由发泡金属、碳化陶瓷、硼等构成的复合材料与高达留姆合金/超高硬度钢合金/钛合金所组成的夹层式结构。这种结构的优点是当机体受到攻击时，发泡金属中气泡部分的破碎可以吸收、分散冲击力，从而大幅提高装甲的强度。当然了，发泡金属中的气泡在破碎之后就无法再次吸收冲击力了，比如说RX-78-2高达的装甲虽然能够抵御扎古机枪的攻击，但被击中部分的装甲并非毫发无伤，如果在相同部位再次受到连续攻击的话仍然可能能将装甲击穿。
在一场战斗结束之后，一般都会对MS装甲的破损处进行修补，由于双方MS采用了不同的构造方式，因此在对装甲的修补方式上也有所不同。联邦军的MS采用了半固定式（セミ？モノコック/semi-monocoque）构造，它的装甲是由大量规格相同的小块装甲板组合而成的，因此在修补时只要将破损处的装甲板取下替换即可。而***的MS则是采用了固定式（モノコック/monocoque）构造，其装甲都是根据各个部位的不同形状而制造的一体化装甲，所以若是机体的某个部位的装甲中弹的话就必须将该部位的整块装甲一起更换。就装甲的修补而言，半固定式构造较固定式构造更加简单、快捷，所以更加适合实战，但固定式构造可以使机体的构造重量减轻，机体内部有效空间增大，因此从对机体性能的负荷来看，则是固定式构造略胜一筹。那么，究竟是什么原因使双方选择了这两种不同的构造方式呢？一般认为，由于当初***在制定作战计划之时就考虑到要大量投入热***，因此初期在MS的装甲中留有部分空间用以填充防御放射线用减速材料（这种装甲被称做多重空间式装甲），而经过这样处理的装甲的重量较以往要增加不少，所以，***MS采用对机体性能负荷相对较小的固定式构造正是为了尽可能减少耐核装备给机体性能带来的负面影响。在双方缔结南极条约使热***失去用武之地以后后，出于将机体轻量化以提升性能的考虑，多重空间式装甲逐渐被夹层式复合装甲所取代，但此时***MS自身的构造设计已无法改变，因此固定式构造还是被保留了下来。而联邦军正式进行MS开发和生产则是在南极条约缔结之后，因此无须考虑耐核装备使机体重量增大的问题，加之联邦军一向以部件的通用性和实战性为首要设计思想，因而更加适合实战和整备的半固定式构造也就成为了联邦军的首选。
MS装甲的表面一般都施有临界半透膜（也称为临界半透体膜或临界透过膜）涂层作为防御激光武器的手段。由于当时临界半透体技术的确立，使得将特定能量等级的光进行反射或透过成为可能，并能自由调节光线的波长和能量等级。这样一来，激光的使用就变的前所未有的简便，但另一方面，激光作为兵器的有效性则几乎完全丧失，只要将临界半透膜进行多层化处理就可以将通常等级激光武器射出的激光完全反射。不过当然了，只要激光武器的出力足够高，仍然可以将临界半透膜涂层穿透，比如遇到***在阿。巴瓦。库战役前夕使用的高出力激光武器太阳雷射炮的话，即使是经过多层化处理的涂层也只能徒呼奈何了。临界半透膜涂层虽然是防御一般激光武器的有效方式，但它对于米加粒子炮等光束武器则是完全无效的。为了提高机体在光束武器下的生存能力，施加了耐光束涂层（アンチ。ビーム。コーティング/anti
beam
coating/注：2）的装甲和盾牌开除出现在一年战争末期的战场上，比较着名的就是MS-14A使用的大型盾牌，当光束射到这种盾牌上的时候，其表面的耐光束涂层就会汽化、蒸发，从而达到分散光束能量的目的。不过这种涂层也仅限于防御出力极低的光束武器，当时的光束武器对于MS的装甲而言仍然是绝对强大的存在。
在一年战争结束之后，联邦军RX系机体装甲采用的月神钛合金由于高达创下的高战果而被改称为高达留姆合金α。0083年9月，处于小行星基地阿克西斯（アクシズ）的***残党对其进行了数次改良后成功开发出高达留姆合金γ，此后，这种新合金的制造技术随着一年战争传奇人物夏亚的回归而传入地球圈，并由阿纳海姆电子社开发完成了第一架使用了高达留姆合金γ的MS——RMS-99里克。迪亚斯（リック。ディアス）。80年代中期以后，使用高达留姆合金制造的装甲被广泛运用于各型MS之上，这使MS装甲的强韧度较以往有了很大提高，然而另一方面，光束武器相关技术的进步使得光束兵器成为了MS的标准配置，所以，装甲的强化并没有使当时MS的防护能力产生实质性的提高。受到光束武器直击的装甲会在瞬间蒸发，而对于防御实弹系武器十分有效的夹层式复合装甲结构此时也显得毫无意义，因此，被光束武器击中的机体所失去的将不仅仅是装甲，还极有可能使内部的零件受到破坏，甚至引起诱爆，受此影响，从格里普斯战争时期起，体现仅给机体配备最小限度装甲以换取机动性能提升之设计思想的MS便开始大量出现在战场之上了。格利普斯战争以后高达留姆合金γ进一步发展，更强的合金相继问世，这些合金都被统称为高达留姆而不再单独命名，而这也是使此后MS重量逐渐减轻的另一个重要原因。
注：
1、有的资料上记载的是超高强度钢（超高张力钢），但其实两者是完全相同的，目前也已经统一称做超高硬度钢合金（超硬スチール合金）。
2、其实这种涂层对光束的防御能力并不高，只能起到略微削减光束能量的作用，而此涂层的名字“アンチ。ビーム。コーティング”按字面来翻应该是“对光束涂层/反光束涂层”，但就其实际性能而言，“耐光束涂层”是比较合适的名称。
