意図しない残留応力発生は望ましくないことが多いが、いくつかの設計では残留応力を活用している。特に脆性材料では、強化ガラスやプレストレスト・コンクリートのように、予め圧縮残留応力を加えることで靱性を強化できる。脆性材料の支配的破壊機構は、脆性破壊と呼ばれ、初期き裂の形成から始まる。外力による引張応力がかけられるとき、き裂先端に応力集中が発生してき裂先端部の応力が非常に大きくなる。これにより、初期き裂は速やかに進展し、最終的に破壊に至る。圧縮残留応力を持つ材料はこのような脆性破壊に対して強化される。これは初期き裂が発生しても残留応力によりき裂に圧縮がかかるためである。脆性破壊が発生、き裂が進展するには、外部から加わる引張応力が残留応力による圧縮応力を上回る必要がある。鉄鋼のような金属塑性材料に対しては、表面に小さな鋼球をぶつけることで表面に塑性変形による加工硬化と表面応力の均一化及び圧縮残留応力を与えて強度向上を図るショットピーニングと呼ばれる技術がある。疲労による破壊に対しても圧縮残留応力の付与は有効で、疲労限度の向上や疲労き裂進展速度の低下に寄与する。剣の製造では、マルテンサイトの発生勾配を利用して硬さを生み出している。特に刀の製造が著名である。硬い刃先と比較的柔らかな背面の残留応力の違いが、いくつかの剣の種類に特徴的な曲線形状を与えている。強化ガラスには、ガラス表面に圧縮応力が残留し、均衡的に内部に引張応力が発生する。表面上の圧縮残留応力により強化ガラスはき裂に対して抵抗を持つが、表面が壊れた際には内部の引張残留応力により粉々に砕ける性質を持つ。この効果は、溶融させたガラスを冷水に落として作られるオランダの涙と呼ばれる実験で分かり易くデモンストレーションされる。 実際の強化ガラスでは、ガラス表面に空気を吹き付けて急冷させて残留応力を与える強化ガラスや、化学的にイオン交換を利用して残留応力を与える化学強化ガラスなどがある。
残留応力 （ざんりゅうおうりょく、residual stress）とは、 外力を除去した後でも物体内に存在する応力のことである。フックの法則により残留応力に対応するひずみを、残留ひずみ（ざんりゅうひずみ、residual strain）と呼ぶ。残留応力の分布は様々だが、物体の平衡状態を満足するため、物体全体では正負の残留応力が釣り合っている。残留応力の発生は望ましいときと望ましくないときがある。一般的に、圧縮の残留応力は強度を向上させ、引張の残留応力は強度を低下させる。例えば、レーザーピーニングはタービンエンジンファンブレードのような金属部品に有益な圧縮の残留応力を与える。また、スマートフォンのディスプレイに使用されている強化ガラスにも応用され、大きくて薄く、かつ、き裂・擦り傷に抵抗のあるものを実現している。しかし、意図しない残留応力の発生は構造物の早期破壊を引き起こす場合もある。残留応力は様々なメカニズムで発生する。例えば、塑性変形や温度勾配、物質の相転移などがある。溶接時に発生する熱は局所的な材料の膨張を発生させる。溶接中は、溶接されている部品が移動したり、溶融金属が膨張を吸収するが、溶接完了時には、ある部分は他の場所以上に早く冷却され、残留応力が残る結果となる。
天正10年（1582年）正月15日、前年と同じく信孝は左義長に連枝衆として参加した。2月、信長は交渉決裂した長宗我部氏の征伐を決意。信長の信濃出陣と同じ9日に三好咲岩（康長）に四国遠征の先鋒を命じて一足先に出陣させた。信長は4月22日に安土城に帰還すると、高野山攻めを一部中止して、5月7日、信孝を四国攻めの総司令官に抜擢。指揮権を与えられた一門衆は信忠・信雄・信孝の3人のみである。『織田軍記』では信孝の置かれた地位を「南海の総管」と呼んでいる。この時、信長は朱印状を出して、征服後には讃岐一国を信孝に与えるとし、阿波国は咲岩に与え、伊予・土佐二国の帰属は信長が淡路島に出陣した時点で申し渡すとした。信孝は四国の国人統制の心得についても条書で諭されている。また信孝が三好咲岩の養嗣子となり、三好氏を継いで四国を治めることが予定されていたようである。同時に神戸具盛は赦免されて12年ぶりに幽閉を解かれ、隠居地の伊勢沢城に戻されて、信孝遠征中の神戸城の留守居役を命じられた。信孝は、所領の北伊勢の河曲・鈴鹿2郡の15歳から60歳に至る名主・百姓を尽く動員した。それでも足りずに伊勢国内の牢人衆、伊勢各地の国衆を急遽召し抱え、近隣の伊賀衆・甲賀衆を700 - 800人、紀州の雑賀衆1,000人も加えた。信孝の徴集は丹州（丹波国・丹後国）にも及び、国衆に対して兵糧・飼葉・武器弾薬・船人夫を調達して四国遠征軍に補給するように命じていた。この他、南山城国相楽郡にも動員令がでていたことがわかっている。5月27日、信孝はこのように「各地から集合した者」であったという兵14,000を従えて、安土に伺候した。信長は四国遠征軍の副将として織田氏の宿老・丹羽長秀、その義弟・蜂屋頼隆、連枝衆で信孝の次席である津田信澄を付しただけでなく、『イエズス会日本年鑑』によると信孝に「一夜に大名にお成り候」というほどの人夫・馬・兵糧・黄金など莫大な贈り物を与えたという。翌28、29日、軍勢は摂津国に至り、信孝と頼隆は住吉に、信澄は大坂に着陣した。堺には九鬼嘉隆率いる鉄甲船9隻を含む志摩・鳥羽水軍、紀伊海賊衆の100艘がすでに待機しており、信孝は堺でさらに200艘を調達して出航するつもりだったが、これは堺商人らにとっては「もってのほか迷惑」であったという。四国（淡路）渡海の決行は6月2日または3日に予定されていた。しかし、まさに6月2日早朝に本能寺の変が勃発した。