而美国政府为重振制造业建立的15所3D打印技术研究院中，有2所归国防部控制，专注于开发建造军队数字资料库和新型金属材料，用来简化制造“复杂的武器系统”。
实现后勤保障革命性变化
未来信息化战争中，3D打印技术的重要价值还在于使得战场保障方式发生革命性变化：将由以依托后方为主，变为以阵地“DIY”为主，即由作战人员在战地自助生产行动所需的后勤药品、食品和物资等。据2012年4月美国国防部公布的《政府计划》，美军期望在非战争军事行动中，通过3D打印技术现场制造出能够满足实际所需的食品、药品和装备，从而率先实现后勤保障的革命性变化。
战场“零伤亡”愈来愈成为世界各国军队追求的理想目标，其努力途径之一就是及时有效的医疗救护，以提高伤员的生存概率。但受战场时间、空间、环境等诸多不确定因素的制约，战场应急救护往往难以实现效果最佳化。应用3D生物打印技术对受损关节、部位甚至器官进行小批量、数字化的定制，能够最大限度地满足不同伤员的医疗需求。目前，通过该技术打印的无生命修复形式已广泛应用于医疗行业。可以想象，随着3D打印技术与医学影像建模、仿真技术的完美结合，以及生命物体在结构、材料和活性上的有机统一，3D打印骨植入物、活性软骨、心脏瓣膜，甚至在人体内直接打印活性组织和人体器官，将成为挽救官兵生命的“诺亚方舟”。
在恶劣的战场环境、频繁的作战行动和有限的保障方式下，官兵的饮食问题难以做到科学、营养，在很大程度上不仅影响了官兵士气，更削弱了战斗力。利用装配触摸屏、内置记忆卡、智能数控系统、网络连接设备的3D食品打印机，通过微型皮肤植入物科学系统地记录每一名官兵在作战行动中的心跳、体重、情绪、睡眠质量和燃烧卡路里等无线信号流，经过生物统计数据和精确数控，根据不同作战人员每日不同的需求量和饮食喜好，为其量身“打印”营养成分比例合理的新鲜、健康食物，保障官兵在恶劣环境下的饮食更安全、更营养。
后勤补给是战场上最易遭受攻击的薄弱环节。美军认为，3D打印机与战场网络、无人驾驶运输直升机或汽车相结合将彻底解决这一问题。无人驾驶运输直升机或汽车能够源源不断地将物资原料前运至基地，在无线战场网络传递的三维设计图指导下，3D打印机可以快速制造出需要的军需物资，实现对库存变化和战场需求做出快速反应。美国陆军正计划通过这种做法增强单兵作战、战区巡逻以及小型前线作战基地的可持续作战能力。
如虎添翼的太空“利器”
随着世界各国政治、经济和军事利益空间的不断拓展，太空已上升至国家安全战略的高度，成为争相探索、开发的重要领域。与此同时，发展低成本、响应型太空任务也成为了各国面临的严峻挑战和现实课题。
众所周知，宇宙飞船内可谓是真正的“寸土寸金”，由于携带备用零件会增加飞船的体积和重量以及受到宇宙中失重环境的影响，一旦飞船内某个零部件出现故障，及时进行更换是十分困难的。而3D打印技术可以制造过去认为复杂而不经济的产品，并大大减轻产品重量。与机器制造出的零件和产品相比，3D打印的产品更加精细轻盈，打印出来的产品重量要轻60%，而且没有与其功能无关的剩余物。如果利用安装在飞船中的3D打印机，宇航员们就只需携带金属丝物料按需打印所需零部件，问题便可迎刃而解，既节省了空间又减轻了负载。2012年7月，美国“太空网”透露，美国宇航局和国防部正在测试新一代3D打印机，可以使宇宙飞船在绕地球飞行时制造设备零部件。
同时，3D打印技术也为人类在月球上活动提供了可能。据英国《每日邮报》报道，2013年2月欧洲航天局宣布，计划让机器人携带3D打印机“空降”到月球上，利用3D打印技术将月球上的原始土壤转变成建筑材料，建立首个人类基地，并有望在未来40年内投入使用。