Dòng tên lửa đẩy Titan ra đời vào tháng 10 năm 1955 khi Không quân Mỹ trao hợp đồng cho Glenn L. Martin Company (về sau trở thành Martin Marietta và giờ là Lockheed Martin) nhằm phát triển tên lửa đạn đạo xuyên lục địa (SM-68 Titan). Mẫu thiết kế tên lửa ICBM mới về sau được gọi dưới cái tên HGM-25A Titan I, là tên lửa ICBM hai tầng đầu tiên của Hoa Kỳ, thay thế cho tên lửa ICBM SM-65 Atlas. Cả hai tầng đẩy của HGM-25A Titan I đều sử dụng nhiên liệu kerosene và ô xy lỏng làm chất đẩy. Phiên bản nâng cấp tiếp theo, tên lửa ICBM Titan II, tương tự như Titan I nhưng có khả năng mang tải trọng lớn hơn rất nhiều. Mang mã định danh LGM-25C, tên lửa Titan II trở thành tên lửa lớn nhất của USAF vào thời điểm đó, nó sử dụng nhiên liệu là Aerozine 50 và nitrogen tetroxide (NTO) thay vì RP-1 và LOX.

Dòng tên lửa Titan III mang những cải tiến trên lõi là tên lửa Titan II với việc bổ sung thêm/hoặc không bổ sung tầng đẩy phụ nhiên liệu rắn và bổ sung tầng đẩy mang tải trọng tàu vũ trụ. Các tên lửa Titan (phiên bản IIIC, IIID, IIIE, 34D, và IV) được phóng lên với chỉ mình động các động cơ nhiên liệu rắn được kích hoạt, động cơ chính ở trung tâm sẽ được kích hoạt ở thời điểm T+105 giây, ngay trước khi tầng đẩy tăng cường nhiên liệu rắn được tách ra. Phiên bản tên lửa Titan IIIA (phóng trong giai đoạn 1964-65) và IIIB (phóng trong giai đoạn 1966-87 với tầng đẩy mang tải trọng Agena D) không có tầng đẩy tăng cường nhiên liệu rắn.[1] Tên lửa đẩy Titan III có khả năng mang được nhiều loại tải trọng khác nhau lên vũ trụ.

Tất cả các tên lửa đẩy Titan II/III/IV đều có hệ thống tự phá hủy ở phạm vi an toàn còn gọi là Inadvertent Separation Destruction System (ISDS), sẽ được kích hoạt và tự hủy tầng đẩy đầu tiên của tên lửa nếu như vì lí do nào đó nó bị tách khỏi tên lửa quá sớm. Các phiên bản tên lửa Titan có tầng đẩy tăng cường nhiên liệu rắn (Solid Rocket Boosters (SRBs)) (Titan IIIC, IIID, 34D, và IV) được trang bị thêm hệ thống ISDS thứ 2, gắn trên các tầng đẩy tăng cường, để kích hoạt phá hủy các tầng đẩy tăng cường nếu chúng bị tách khỏi thân trung tâm của tên lửa. Hệ thống sẽ làm phân tách vỏ tầng đẩy, giải phóng áp suất bên trong thân và chấm dứt lực đẩy. Trong quãng thời gian vận hành tên lửa Titan, Không quân Mỹ đã phải sử dụng hệ thống ISDS vài lần.

Một cải tiến nhỏ khác trên tầng đẩy tăng cường nhiên liệu rắn là động cơ đẩy tầng 1 của tên lửa được bảo vệ, qua đó giúp nó tránh bị tổn hại do nhiệt lượng từ khí phụt của động cơ nhiên liệu rắn.

Miệng xả của các động cơ nhiên liệu rắn trên tên lửa Titan III/IV là cố định, để điều khiển quá trình quay của tên lửa, các kỹ sư thiết kế sử dụng một bể chứa nitrogen tetroxide nhỏ gắn vào mỗi động cơ. N
2O
4 sẽ được phun vào luồng xả của động cơ nhiên liệu rắn để thay đổi hướng phụt của động cơ theo hướng mong muốn.

Do tên lửa Titan IIIC đã được cải tiến nhiều về phần cứng, các lỗi xảy ra khi phóng tên lửa thường là do tầng đẩy mang tải trọng/tải trọng.

Tên lửa Titan IIIC được phóng lên vũ trụ lần đầu ngày 18 tháng 6 năm 1965, và trở thành tên lửa đẩy mạnh nhất mà Không quân Hoa Kỳ vận hành cho đến khi nó bị thay thế bởi Titan 34D từ năm 1982. Lần cuối tên lửa IIIC được phóng lên vũ trụ là vào tháng 3 năm 1982.