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A garantia da segurança estrutural e da eficiência econômica na construção civil impulsiona a adoção de Ensaios Não Destrutivos (NDT) para a monitorização e avaliação da homogeneidade de componentes sem comprometer a sua integridade. O presente estudo tem como objetivo principal avaliar a aplicabilidade da técnica de Velocidade de Pulso Ultrassônico (UPV), recorrendo a transdutores de 54 kHz e transdutor tipo scanner, dotado da tecnologia de pulso eco, na caracterização física e mecânica de três materiais distintos: betão, madeira e rocha granítica. A campanha experimental combinou medições ultrassônicas, unindo resultados de transmissões diretas, semidiretas e indiretas, com esclerometria, ensaios de arrancamento e estimativa de fendas, sendo todos os provetes submetidos à rutura por compressão axial para validação dos modelos. No betão, a transmissão direta revelou uma elevada fiabilidade preditiva, com R² = 0,9408 para regressões polinomiais, e o método SonReb obteve um erro médio de estimativa para 6,64%, demonstrando a eficácia da combinação de dois métodos não destrutivos na predição da resistência à compressão do betão. Relativamente à madeira, mapeou-se o seu comportamento anisotrópico através de varreduras triaxiais. Por fim, a caracterização do granito evidenciou as limitações dos NDT perante a influência da orientação dos cristais, registando coeficientes de determinação menores que 0,3 na relação entre UPV e fc, e erro médio de 13,97% na metodologia SonReb.