第二次世界大戰時，德國首先使用以液氧為氧化劑、酒精為燃料的V-2火箭，液氧用量達4970kg。英國也緊接著研制了用液氧和煤油的“藍光”火箭，用液氧達57t。為探索月球發射的阿波羅宇宙飛船，采用液氧和液氫為燃料的運載火箭。如發射阿波羅12號宇宙飛船，消耗2500t液氧。運載航天飛機的火箭中裝有液氫200t，液氧1200t。中國長征3號第三級火箭裝有YF73型液氫、液氧發動機，其推力在真空狀態下為4.5t（約44100N）。

在高空飛行的軍用飛機中飛行員呼吸要用氧，在戰斗中飛機要突然加速，也需要向燃燒室加氧。 長期在海下航行的核潛艇，除人員呼吸要用氧外，燃料電池也需要氧。為了提高常規動力潛艇的作戰范圍、潛航時間與隱蔽性，各國紛紛開始研究不依賴外界空氣的動力裝置（AIP）。1996年，瑞典制造的世界上第一艘閉式斯特林循環SE/AIP潛艇“哥特蘭”號開始服役，標志著AIP技術的實用化。

目前，德國和日本已經有采用燃料電池技術的FC/AIP潛艇下水。閉式斯特林發動機循環SE和閉式柴油機循環CCDE是較為成熟的兩種AIP實現方式，此外還有閉式蒸汽輪機循環MESMA和進入21世紀后成為熱點的燃料電池FC兩種AIP實現方式，不論哪種實現方式，都需要潛艇攜帶的液氧系統提供燃料所需的氧氣。該液氧系統處于潛艇上狹窄空間，對外形尺寸的控制苛刻，對絕熱要求高，且必須承受10倍重力加速度的沖擊載荷，生產制造的難度很大。

此外，以液氧飽和可燃性多孔物質可制成液氧炸藥。