La incorporación de nanoinclusiones cerámicas en nanocompuestos de carbono puede inducir funcionalidad adicional en el campo de las propiedades magnéticas, piezoelectricidad, etc. En este estudio, se desarrollaron series de nanocompuestos, que consisten en diferentes nanoinclusiones de carbono (negro de carbono, MWCNTs, nanoplateletas de grafeno, nanodiamantes) y nanopartículas de magnetita incorporadas en una resina epoxi comercialmente disponible, variando el tipo y la concentración del relleno. Los datos experimentales de las pruebas de tracción estática y el análisis mecánico dinámico (DMA) demostraron que el módulo de elasticidad en tracción y el módulo de almacenamiento de los nanocompuestos híbridos aumentan con un incremento en el contenido de relleno hasta casi un 100% debido a las propiedades inherentes del relleno y las fuertes interacciones en la interfaz entre la matriz epoxi y las nanoinclusiones. Las fuertes interacciones se implican por los valores crecientes de la temperatura de transición vítrea registrados por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Por el contrario, se encontró que la resistencia a la tracción y la deformación por fractura de los nanocompuestos disminuyen con el contenido de relleno. Los resultados destacan los potenciales y capacidades de desarrollar nanocompuestos híbridos multifuncionales con propiedades enriquecidas mientras se mantiene su integridad estructural.