Dobór materiału na wał jest ważnym etapem projektowania. Z jednej strony materiał dobrany na wał powinien być możliwie tani, jednakże tańszy materiał przeważnie ma gorsze własności mechaniczne i gorszą jakość. Z drugiej strony dobranie droższego materiału, często o lepszych własnościach mechanicznych i jakościowych pozwala na zaprojektowanie wału o mniejszych gabarytach (lżejszego), dzięki czemu możliwe jest również np. dobranie mniejszych (tańszych) łożysk. Wybór materiału jest szczególnie ważny w przypadku wałów kształtowych obrabianych cieplnie, ponieważ wały pracują przeważnie pod obciążeniem zmiennym. Na dobór materiałów mają wpływ: wymagana wytrzymałość, sztywność, przeznaczenie osi i wałów oraz cena produktu. Ważna jest również dostępność materiału.

Osie i wały wykonuje się najczęściej ze stali:

- konstrukcyjnej węglowej zwykłej jakości, gdy elementy są mało obciążone w maszynach mniej ważnych, stosowane bez obróbki cieplnej i gdy bardziej wymagana jest sztywność elementu niż jego wytrzymałość,

- konstrukcyjnej węglowej wyższej jakości (najczęściej 35, 45 i 55),

- konstrukcyjnej stopowej do ulepszania cieplnego, przeważnie chromoniklowej, gdy wymagana jest mała średnica wału,

- konstrukcyjnej stopowej do nawęglania lub azotowania,

- konstrukcyjnej stopowej o szczególnych własnościach, gdy wymagane są szczególne cechy, jak żaroodporność, nierdzewność, kwasoodporność itp,

- W przypadku wałów o skomplikowanych kształtach (wykorbionych), lub wałów wielkogabarytowych wykonuje się wały odlewane lub kute, staliwne lub żeliwne.

Po doborze materiału można przystąpić do obliczeń momentów zastępczych na wale.