ومن بين تطبيقاتها العسكرية طلاء الصواريخ الباليستية، والأسلاك في المركبات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت المعرضة لدرجات حرارة عالية، وتمويه المركبات والدروع الواقية للجنود.

تشير التقارير الصينية إلى أن المروحية الهجومية Z-10 تم تجهيزها بدرع الجرافين، الذي تم تطويره في معهد بكين لمواد الطيران. المعهد لديه علاقات مع 3 جامعات في بريطانيا، حيث يتعاون مع مركزين متخصصين في البحث في استخدام الجرافين في صناعة الطيران.

وتفيد وسائل الإعلام الصينية بوجود خطط لاستخدام طلاء الجرافين في المنشآت العسكرية على جزر اصطناعية بنيت في بحر الصين الجنوبي، وهي منطقة نشرت فيها بكين بشكل مثير للجدل غواصات صواريخ باليستية من فئة جين المسلحة بصواريخ نووية.