1923年，美國陸軍的一架單引擎DH－4B飛機，在飛行中由另一架同型飛機，用人工操作，以軟管自流的方式進行了兩次加油，從而開始了真正意義上的空中加油。

經過70多年的研究和實踐，空中加油技術日益成熟和完善，應用范圍也越來越廣泛。空中加油機已從活塞式飛機發展到渦輪螺旋槳飛機，繼而發展為噴氣式飛機；加油機供油量從數千升增加到10多萬升。

受油機遍及殲擊機、強擊機、轟炸機、預警機、巡邏機、運輸機、偵察機和直升機等諸多機種。

現今，能生產加油機的國家為美、英、俄、法、中五國，世界上擁有空中加油機的國家有20余個，共裝備10余種型號的加油機1000余架，裝有受油裝置的飛機約11000多架。

未來空中加油技術發展的重點是，克服機翼振動；完善計算機控制技術及攝像監控顯示技術。

空中加油機的發展趨勢是，發展大型加油機和運輸加油兩用型飛機；用最新技術改進完善現有加油機，實現更新換代；提高加油機的自動化程度和生存能力；注重新型加油機的研制與技術儲備。

同時，在研制新型戰斗機時一并考慮其加受油能力。

發展艦載無人加油機對美海軍來說有著十分重要的現實意義。航母上裝備加油機是必須的，但由于航母空間有限，放不下大型加油機，所以，到目前航母上都是采用伙伴加油的方式為戰機空中加油。

“艦載空中加油機”的發展，無疑會為美海軍帶來多方面的好處。

一是技術成熟、周期短、見效快、省錢。通過美海軍發展X-47B來看，繼續發展艦載無人加油機不存在根本性的技術難題。

同時，無人加油機不用隱身、不用高速機動，氣動設計相對簡單，不用裝備復雜的武器火控系統，等等，這都將大大降低艦載無人加油機研發的技術難度。

二是既能騰出大量的艦載戰斗機，彌補今后一個時期戰斗機的短缺，也能滿足航母對艦載加油機的長遠需求。

三是可有效發揮無人機的優勢。無人加油機由于省去了很多有人作戰飛機必備設備，比如生命保障系統、座艙等等，在起飛重量相同的情況下，其載油量比伙伴加油的方式要大，續航時間更長，維護保障費用要低。

可以認為，美海軍艦載無人加油機的研制，必將進一步推動無人機的應用向其他領域拓展。

隱身加油機是在美國空軍希望擁有一種能夠在日益危險的戰場環境中支持攻擊戰機并且存活率更高的新一代加油機之際，洛克希德-馬丁公司認為它已經有了答案：那就是一款高燃料效率的、能夠短距離起降的翼身融合機型。

據美國《航空和空間技術周刊》網站10月24日報道稱，前不久，空軍機動后勤司令部司令卡爾頓·埃弗哈特上將啟動了下一代KC-Z加油機的研制工作——這種加油機的外觀可能與現在由商用機改造過來的KC-10、KC-135和KC-46迥然不同。

埃弗哈特說，隨著俄羅斯和中國等對手紛紛研制尖端的面對空導彈和防空武器、以挫敗美軍穿透它們空域的能力，2035年及以后的加油機的處境越來越危險。

在空軍正式啟動未來加油機的研制工作前（預計會在半年內啟動），航空企業已開始著眼于解決這個問題。

在洛馬公司負責超前機動能力的首席工程師肯尼思·馬丁看來，新的戰場環境決定了必須研制信號特征更低（甚至是完全隱身）的加油機，擺脫過去商用衍生加油機的設計。

馬丁推測，未來的加油機需要具備在距離威脅點250到500英里（1英里約合1.6公里）的范圍內作業的能力，這個距離超出現代地空導彈的射程，但是完全在敵方雷達的偵察范圍和空射導彈的射程內。

他說，這意味著，下一代加油機需要有小于傳統加油機的雷達截面積，但不必完全像F-35或F-22那樣“尖銳犀利”。

馬丁說，洛馬公司的設想建立在未來軍用運輸機的翼身融合概念之上，這一構想是把機翼與機身前部融合在一起，提高空氣動力效率和結構效率，同時機身后部采用傳統設計和T形尾翼，以便于空投。

馬丁說，下一代加油機可能向H形尾翼布局妥協，后者讓操作者享有相比純翼身融合飛機更強的飛行控制能力和穩定性。

馬丁說：“未來的加油機的樣子很可能仍然很像一架運輸機，而不會是純粹的飛翼或三角翼飛機，因為它應該是一款能滿足空軍機動后勤司令部日常使用的、省油的飛機。”

翼身融合機型設計有大型翼上短艙，用于放置節油的、涵道比非常高的發動機，不過馬丁說，洛克希德公司的下一代加油機方案可能采用嵌入式發動機，以便減小在雷達上的橫截面積。

馬丁曾說：“我們喜歡翼身融合的布局——翼上放置發動機，有很多原因：這種設計使得發動機遠離地面（限制外來物體的碎片）；

此外，就加油機而言，將噴氣流位置升高有利于形成較好的加油環境，因此我認為發動機最終基本固定在這個位置上。至于安裝兩個大型發動機還是4個小型發動機，我們還在研究。”

考慮到要控制涂裝維護費用，馬丁的研究團隊還在評估下一代加油機所需的隱身涂料等級。此外，他們還在權衡是否配置先進的防御或攻擊性措施，比如激光。

為了有效設計出短距離起降加油機，洛馬公司的方案將利用空軍研究實驗所的“速度敏捷”概念驗證項目的成果，這是美國航天局、波音公司和洛馬公司合作十年的項目，旨在開發能夠直接向戰場投放負載的隱形短距起降運輸機技術。

陸軍裁掉未來作戰系統項目后，“速度敏捷”項目也在2012年終止，沒有變成開發項目。