Els acers que s'utilitzen habitualment per a la fabricació d'engranatges de cremallera i pinyons inclouen l'acer temperat i temperat, l'acer endurit, l'acer carburitzat i templat i l'acer nitrurat. L'acer fos té una resistència lleugerament menor que l'acer forjat i sovint s'utilitza per a engranatges més grans. El ferro colat gris té propietats mecàniques deficients i es pot utilitzar en accionaments d'engranatges oberts de càrrega lleugera-. El ferro dúctil pot substituir parcialment l'acer en la fabricació d'engranatges. Els engranatges de plàstic s'utilitzen principalment en aplicacions de càrrega lleugera-i on es requereix un baix soroll; els seus engranatges d'acoblament estan fets generalment d'engranatges d'acer amb bona conductivitat tèrmica.
El desenvolupament futur dels engranatges de cremallera i pinyons és cap a dissenys de càrrega pesada, -alta-velocitat, alta-precisió i alta-eficiència, alhora que s'esforcen per aconseguir una mida més petita, un pes més lleuger, una vida útil més llarga i una fiabilitat econòmica.
El desenvolupament de la teoria de la cremallera i dels processos de fabricació avançarà encara més en l'estudi dels mecanismes de dany dental. Això proporcionarà la base per establir mètodes de càlcul de resistència fiables i la base teòrica per millorar la capacitat de càrrega-de la càrrega de l'engranatge i allargar la vida útil de l'engranatge. També implicarà desenvolupar nous perfils de dents, com ara perfils de dents d'arc circular; investigar nous materials d'engranatges i processos de fabricació; i estudiar la deformació elàstica, els errors de fabricació i instal·lació i la distribució del camp de temperatura dels engranatges per modificar els perfils de les dents, millorar la suavitat del funcionament de l'engranatge i augmentar l'àrea de contacte de les dents a plena càrrega, millorant així la capacitat de càrrega-de l'engranatge.
La fricció, la teoria de la lubricació i la tecnologia de lubricació són treballs fonamentals en la investigació d'engranatges. L'estudi de la teoria de la lubricació elastohidrodinàmica i la promoció de l'ús de lubricants sintètics i l'addició adequada d'additius d'extrema pressió als olis no només poden millorar la capacitat de càrrega-de la superfície de la dent, sinó també augmentar l'eficiència de la transmissió.
