De Rockwell-hardheid van molybdeenstaal hangt af van de samenstelling en de warmtebehandeling. Over het algemeen hebben molybdeenstaalsoorten een Rockwell-hardheid in het bereik van 25 tot 65 HRC. Molybdeenstaalsoorten met een hoger koolstofgehalte en gehard en getemperd hebben doorgaans hogere hardheidswaarden, terwijl die met een lager koolstofgehalte en gegloeid of genormaliseerd doorgaans lagere hardheidswaarden hebben.