Řezné nástroje se neustále zdokonalují a v posledních desetiletích zaznamenaly dramatický vývoj. Modernizací struktur, povlaků a výrobního procesu se rozšířilo zejména použití slinutého karbidu. Novější vývoj směřuje k menšímu, ultrajemnému zrnu ve slinutém karbidovém substrátu. Pokud se zmenšuje velikost zrna, stoupá jak pevnost materiálu v příčném lomu, tak jeho tvrdost. To vede ke zlepšení odolnosti proti opotřebení a k houževnatosti, zvláště když je velkost zrna menší než jeden mikron. Výzkum a vývoj v oblasti těchto materiálů povede v budoucnosti k ještě jemnějším nanostrukturám. Tyto nové řezné nástroje, využívané při HSM, umožní rychleji obrábět i náročnější materiály.
Obrábění kalené oceli, které se často používá v průmyslu zápustek a forem, se dnes považuje za samozřejmost. Vývoj slinutých karbidů pro karbidové nástroje s polohovatelnými břitovými destičkami otevřel řadu nových možností. Například jakost H10P materiálu Pluratech je charakterizována extrémně jemnozrnným substrátem kombinovaným s povlakem TiAlN, který je nanesen technologií PVD, což ji činí vhodnou k použití pro kalené oceli s tvrdostí přesahující i 54 HRC, přičemž se značně prodlužuje životnost nástroje. Jakost H10P byla vyvinuta pro takové aplikace HSM, v nichž se pro dokončovací operace používají malé hloubky řezu a vysoké řezné rychlosti.
Příklad tvarového frézování v kalené zápustkové oceli (53 HRC) ukazuje, že i při velmi vysokých řezných rychlostech je opotřebení hřbetu na řezných ostřích poměrně omezeno i po dlouhé době používání nástroje (řezná rychlost 640 m.min-1 dává frézovanou vzdálenost 180 m s výsledkem opotřebení hřbetu o 0,12 mm).
Pro obrábění slitin hliníku otevřel nové možnosti vývoj polykrystalických diamantových materiálů ve formě polohovatelných nástrojů s povlakem PCD. Do geometrie břitové destičky lze začlenit geometrii lamače třísky tam, kde je k dispozici více břitů než u konvenčních špičatých modelů. Částice povlaku z čistého diamantu jsou také účinnější než konvenční špičky, protože ty jsou spékané, a tudíž obsahují pojivo o nižší tvrdosti.
Vývoj nástrojových materiálů prostřednictvím vývoje slinutých karbidových substrátů.
Tvrdost (H) a pevnost v příčném lomu (T) se zlepšily díky zmenšení velikosti zrna substrátu z normálního (1) přes jemné (2) k dnešnímu ultrajemnému (3). S pokračujícím výzkumem a vývojem v této oblasti představují superjemné materiály (4) a materiály s nanometrovým zrnem (5) další zlepšení nástrojových materiálů, které přispěje k rozvoji HSM.
Kubický nitrid boru (CBN), jehož tvrdost překonává jen diamant, se používá v širším měřítku nejen pro obrábění součástek z kalené oceli, ale také pro obrábění litiny při vysokých rychlostech. Výhodnost jeho použití oproti keramice v této konkrétní situaci dokládá příklad soustružení brzdového kotouče z litiny GG25. Dřívější keramická břitová destička byla používána při řezné rychlosti 700 m.min-1, zatímco břitovou destičku z CNB bylo možné použít při rychlosti 11 000 m.min-1. Životnost nástroje také vzrostla ze 200 na 4500 kusů a doba řezu se snížila o 40 %. CNB se rovněž hojněji používá při rovinném frézování za značně zkrácené doby obrábění a mnohem delší životnosti nástroje.