Kể từ khi CNTs được quan tâm nghiên cứu, CNTs luôn được xem là vật liệu có tính chất cơ học đặc biệt như độ cứng, độ đàn hồi cao, … Mặc dù việc đo các thông số cơ học một cách trực tiếp đối với CNTs còn là một vấn đề khó khăn. Các kết quả tính toán hoặc ước lượng các thông số cơ học của CNTs chủ yếu thu được từ mô phỏng trên máy tính hoặc thông qua một số phép đo gián tiếp. Năm 1996, T. Ebbessen và các cộng sự tại phòng thí nghiệm NEC đã dự đoán suất Young trung bình vào khoảng 1,8 TPa [9, 43]. Giá trị này được tính bằng cách để một ống nanô cacbon đứng tự do sau đó theo dõi ảnh kính hiển vi của tip. Giá trị của suất Young được tính thông qua sự mờ của ảnh ở các nhiệt độ khác nhau. Năm 1997, G. Gao, T. Cagin và W. Goddard đã công bố ba giá trị suất Young khác nhau phụ thuộc vào véctơ chiral. Với các ống armchair (10, 10) có giá trị là 640,30 Gpa, ống zigzag (17, 0) có giá trị 648,43 GPa và ống (12, 6) có giá trị 673,94 GPa [9, 47]. Năm 1997, Wong công bố giá trị là 1,28 Tpa [47], kết quả được đo bằng cách sử dụng AFM, dùng đầu tip của AFM ấn vào đầu không cố định của một ống nanô cacbon làm nó lệch khỏi vị trí cân bằng, sau đó ghi lại lực mà đầu ống nanô cacbon tác dụng lại đầu tip. Trong khi đó suất Young của kim cương ~ 1 TPa và của thép 230 GPa [9]. Năm 1999, E. Hernandez và Angel Rubio [9] sử dụng mô hình liên kết mạnh đã tính toán và xác định suất Young phụ thuộc vào kích thước của ống và véctơ chiral của ống, giá trị của suất Young vào khoảng 1,22 TPa (đối với ống (10, 0) và (6, 6)) tới 1,26 TPa (đối với ống lớn (20, 0)). Các tác giả này xác định được giá trị khoảng 1,09 TPa cho các ống nanô nói chung [11]. Superfine và các đồng nghiệp [9] sử dụng AFM để thử độ biến dạng uốn của ống nanô thì thấy rằng chúng có thể bị uốn đi uốn lại nhiều lần với góc lớn 1100
mà không bị gãy.
Các kết quả nghiên cứu đã công bố khẳng định rằng ống nanô cacbon thực sự là một vật liệu có tính chất cơ học tốt nhất mà chúng ta biết đến hiện nay [26]. Với độ bền và độ cứng đặc biệt, với các tính chất cơ học như vậy đã mở ra nhiều khả năng ứng dụng của CNT vào lĩnh vực công nghệ.