La adición de tungsteno puede mejorar la resistencia a la oxidación a alta temperatura de las aleaciones de titanio. Sin embargo, a medida que sus aplicaciones continúan expandiéndose, se están imponiendo nuevas demandas sobre su resistencia a temperatura ambiente. Aquí, proporcionamos una aleación de titanio densa con alta resistencia al introducir polvos de W adecuados en los polvos de Ti6Al4V bajo deposición de energía directa. Se investigó el efecto de la adición de tungsteno en la microestructura y las propiedades de tracción de la aleación Ti6Al4V. En comparación con el Ti6Al4V puro, la aleación de titanio con adición de tungsteno exhibió granos de martensita alfa y beta refinados, lo que se atribuye al efecto del tungsteno en el subenfriamiento estructural del titanio y en la temperatura de formación de la martensita alfa. Debido a los efectos de fortalecimiento sinérgico del refinamiento de grano y el fortalecimiento por solución sólida, la aleación que contiene W muestra una alta resistencia a la tracción de 1333 MPa y una resistencia de fluencia de 1219 MPa, que son significativamente más altas que la resistencia a la tracción de 940 MPa y la resistencia de fluencia de 860 MPa de la aleación Ti6Al4V. Este enfoque proporciona un camino para el diseño y la preparación de aleaciones de titanio de alta resistencia mediante fabricación aditiva.