高性能高速鋼具有更好的硬度和熱硬性，這是通過改變高速鋼的化學成分，提高性能而發展起來的新品種。它具有更高的硬度、熱硬性，切削溫度達攝氏650度時，硬度仍可保持在60HRC以上。耐用性為普通高速鋼的1.5-3倍，適用于制造加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金、高強度鋼等難加工材料的刀具。

主要品種有4種，分別為高碳系高速鋼、高釩系高速鋼、含鈷系高速鋼和鋁高速鋼。

高碳系高速鋼

牌號為9w18Cr4V，因含碳量高(0.9%)，故硬度、耐磨性及熱硬性都比較好。用其制造的刀具在切削不銹鋼、耐熱合金等難加工材料時，壽命顯著提高，但其抗彎強度為3000MPa，沖擊韌性較低，熱處理工藝要求嚴格。

高釩系高速鋼

牌號有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美國牌號M3)，含釩量達3-4%，使耐磨性大大提高，但隨之帶來的是可磨性變差。高釩系高速鋼的使用及發展還需要依賴于磨削工藝及砂輪技術的發展。