Al2O3 es una fase de refuerzo tradicional en compuestos de matriz de aluminio debido a su alta dureza y punto de fusión. Al mismo tiempo, el zirconio es un elemento de aleación importante para aleaciones de aluminio resistentes al calor. Sin embargo, su efecto en la estructura y propiedades de los compuestos Al-Al2O3 sigue sin explorarse en la actualidad. En este trabajo, se investigó por primera vez el efecto de la adición de Zr (5% en peso) en la microestructura y el refuerzo del compuesto Al-10% en volumen de Al2O3. Se obtuvieron materiales compuestos con y sin adición de Zr a través de aleación mecánica como resultado de la molienda de bolas durante 20 horas, seguida de forjado multidireccional (MDF) a una temperatura de 400 grados C. Se utilizaron OM, SEM y XRD para estudiar la microestructura y sus parámetros. El trabajo mostró que el uso de aleación mecánica y MDF contribuye a la formación de muestras compuestas densas con una microestructura nanocristalina y una distribución uniforme de partículas de alúmina. La adición de Zr contribuye a un aumento de 1.4 veces en la microdureza y la resistencia al rendimiento de una muestra compacta a temperatura ambiente debido a la formación de dispersoides de Al3Zr (L12). Se ha demostrado que la mayor contribución a la resistencia de ambos materiales proviene del refuerzo en los límites de grano, que representa al menos el 50% de la resistencia al rendimiento. Los compuestos resultantes exhiben alta resistencia al calor. Por ejemplo, su resistencia al rendimiento por compresión a 350 grados C es de aproximadamente 220 MPa.