Проведены исследования эволюции структурно-фазового состояния и изменения ударной вязкости титанового сплава ВТ8 после двух режимов обработки, включающих в себя поперечно-винтовую прокатку с последующей закалкой в воду. Отличительной особенностью между двумя режимами обработки является добавление во втором режиме дополнительного этапа охлаждения прутка на воздухе между прокаткой и закалкой. Показано, что после обработки по любому из исследуемых режимов в сплаве формируется бимодальная структура: частицы α-Ti в β-матрице. Проанализирована полученная структура и обсуждено влияние размера и формы α-частиц на ударную вязкость и твердость сплава ВТ8.