Une hélice à vitesse constante ne peut pas changer de pas. La plus courante dans les hélices d’avion en bois, l’hélice à vitesse constante n’offre à l’avion qu’un seul pas et, par conséquent, une capacité de vitesse. Dans une hélice à pas variable, le pilote est capable d’ajuster le pas des pales de l’hélice pour produire plus de puissance et de vitesse. Cela permet au pilote d’ajuster les performances de l’hélice pour économiser le carburant et pour compenser les changements de vent de face ou de vent arrière. L’avion conçu avec une hélice à vitesse constante doit faire des ajustements à la manette des gaz du moteur pour faire face aux conditions de vent changeantes.
Dans un avion multimoteur, une hélice à pas variable peut être mise en drapeau suite à un problème de moteur. Cela permet aux pales de l’hélice d’être tournées de manière à ce qu’elles ne prennent pas le vent et soient dans une sorte de mode roue libre. Avec une hélice à vitesse constante, l’hélice continuerait à tourner et ferait également tourner le moteur endommagé. Cela pourrait entraîner une destruction continue du moteur à cause du cycle constant de pièces internes cassées. La consommation de carburant souffrirait également de la traînée du vent de l’hélice à vitesse constante entraînée par le vol de l’avion. Généralement proposée uniquement dans les avions monomoteurs, la conception de l’hélice à vitesse constante est presque exclusivement réservée au marché des hélices en bois.
Même les avions monomoteurs ont des hélices à pas variable disponibles en option pour l’hélice à vitesse constante, et les unités à pas variable sont en composite ou en aluminium. Alors que certains des plus grands paquebots ont des hélices à pas variable, la plupart des embarcations utilisent également l’hélice à vitesse constante. Une exception militaire est le sous-marin, qui utilise une unité à pas variable pour aider à la plongée ainsi qu’à la mise à la surface du navire. Les bateaux de sport et de pêche utilisent l’hélice à vitesse constante pour la puissance.
Le contact fréquent entre l’hélice et des objets sous-marins tels que des rochers et des souches d’arbres rend l’utilisation d’une hélice à pas variable très peu pratique pour les petits bateaux personnels. Le risque d’endommagement d’une hélice à pas variable complexe sur ce type de navire ne serait ni rentable ni réalisable. Dans un effort pour concevoir une hélice aux performances similaires sur les bateaux de pêche, le frein à eau est souvent monté sur l’unité inférieure du moteur hors-bord. Ce dispositif est monté directement dans l’axe de l’hélice du bateau et entrave la capacité de l’hélice à faire tourner l’eau. La vitesse du bateau est contrôlée par l’angle du frein à eau, avec complètement ouvert égal à pleine vitesse, tandis que complètement fermé permet seulement une vitesse lente du bateau.