گرايش سازه‌هاي هوافضايي يكي از گرايش‌هاي رشته‌ي مهندسي هوافضا در مقطع تحصيلات تكميلي مي‌باشد كه از بدو تأسيس دانشكده در سال 1381 در دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي ايجاد شده است. در اين گرايش به ديدگاه‌هاي لازم براي تحليل و طراحي سازه‌اي وسايل پرنده مانند هواپيما، هليكوپتر، ماهواره، موشك و نيز تجهيزات و سازه‌هاي مرتبط كه نياز به محاسبات هوافضايي دارند، پرداخته مي‌شود. يك مهندس سازه بايد توانايي طراحي و تحليل رفتار اجزاي يك سازه‌ي هوايي/فضايي را داشته باشد.  طراحي يك سازه مناسب به عنوان پيكره اصلي يك وسيله‌ي نقليه‌ي هوايي يا فضايي، نقش عمده‌­اي در كاهش وزن مجموعه داشته و  تأمين استحكام آن نيز اهميت بالايي در ايمني كاربران دارد. اين مقوله، نيازمند آشنايي با شرايط بارگذاري سازه‌ها، مباني و تئوري‌هاي موجود براي تحليل و طراحي سازه، استفاده از مواد پيشرفته و همچنين بهينه‌سازي با هدف افزايش استحكام و ايمني، كاهش وزن و بهبود رفتارهاي ديناميكي است. در گرايش سازه‌هاي هوافضايي اين دانشكده تلاش مي‌­شود كه برنامه‌ي آموزشي متناسب با نيازهاي كشور در زمينه‌‌ي طراحي سازه‌هاي هوافضايي مورد نياز صنايع، مراكز تحقيقاتي و مؤسسات آموزش عالي كشور ارائه گردد. در حال حاضر اين گروه داراي آزمايشگاه‌ زير مي‌باشد:
1- آزمايشگاه سازه‌هاي پيشرفته‌ي هوافضايي
2- آزمايشگاه مقاومت مصالح
3- كارگاه ورقكاري و جوشكاري در صنايع هوايي