KC―135加油机可以给各种性能不同的飞机加油。在加油时排除了让受油者降低高度及速度的麻烦，既提高了加油安全性，也提高了受油机的任务效率。它采用伸缩套管式空中加油系统，加油作业的调节距离5.8米，可以在上下54度、横向30度的空间范围内活动。更让人惊奇的是，它可以同时给几架战斗机加油。当它仅用一个油箱加油时，每分钟可以加油400加仑。前后油箱同时使用时，每分钟可以加油800加仑。
KC-135空中加油机是美国波音公司在为美国空军研制出C-135军用运输机基础上改进而成发展而来的一种大型空中加油机。C-135军用运输机是波音公司在波音707原型机367-80的基础上发展而成的。值得注意的是虽然C-135与波音707均是在367-80的基础上发展而来，但经历了不同的改进发展，所以军用型号C-135 和民用型号707 完全不是一回事。两者外型相似，但机身尺寸不尽相同。
KC-135空中加油机于1956年8月首次试飞，1957年正式装备部队。KC-135空中加油机的最初设计主要是为美国空军的远程战略轰炸机进行空中加油，后来也可为美国空军、海军、海军陆战队的各型战机进行空中加油。
