Температурные условия работы наружной оболочки космического корабля зависят от высоты и скорости полета. При выборе клея следует также учитывать и длительность воздействия температуры. Поверхность аппарата может нагреваться до температур, превышающих 600 °С. Кратковременно может иметь место нагревание несущих элементов до 1300—2500 °С, а при возвращении на Землю температура может достигать 5000 °С. Для снижения температуры используют различные методы, и практически рабочие температуры клеевых соединений значительно ниже.

Для работы при температурах, не превышающих 350—400 °С, могут быть использованы полиимидные, эпоксифенольные и некоторые модифицированные, в особенности карборансодержащими соединениями, фенольные клеи. Для эксплуатации при более высоких температурах должны применяться клеи на основе элементоорганических и неорганических соединений. Керамические клеи выдерживают нагревание до 540 °С; некоторые клеи на основе элементоорганических соединений могут работать при 1000—1200 °С. Перспективными являются клеящие материалы на основе неорганических полимеров с легирующими добавками никеля и кобальта (рассчитаны на температуры до 1600°С), а также некоторые карбиды и бориды (для эксплуатации при 2600 °С).