2002年7月，改装完成的飞机进行了第一次试飞，在经过飞行安全鉴定后，飞机转到了加利福尼亚州的爱德华兹空军基地安装光柱控制系统和激光发射器。2004年，ABL成功地摧毁了一枚试验用的弹道导弹。
2004年10月，导弹防御局(MDA)启动几项小规模的研究与发展计划，目的是减轻机载激光器系统(ABL)重量和改善其性能。MDA的激光技术项目包括多种针对在弹道导弹防御中能够使用定向能的小规模、三年计划。如果获得成功，在上述计划中发展的技术将用于MDA的现行项目。上述计划之一是能够减轻ABL使用的化学氧化碘激光器(COIL)重量的先进COIL技术。MDA正在同国防预先研究计划局联合开发二级管抽运式液氧激光器。虽然这是一项长期研究工作，但它最终能使ABL的重量减少到原来的十分之一。
光束控制/火控系统的飞行试验预计将持续到2005年。项目组将首先检查ABL飞机的适航性，随后将对缩比“海神”试验机携带的目标进行跟踪。
这种飞机计划在2006到2008年间开始批量生产。最初将有3架ABL飞机在2006年服役，2008年服役飞机的总数将达到7架。
2007年7月，美国导弹防御局(MDA)的机载激光(ABL)推进-上升阶段导弹防御计划将于本周及下周于参议院2008财政年度国防预算授权法案武器系统审核中扮演突出角色。当参议院武装部队委员会(SASC)战略力量分会主席Bill Nelson 7月9日在参议院审议该法案过程中介绍其分委员会工作时，为SASC从ABL项目预算申请中削减2亿美元的建议作了辩解。他在吹捧计划的潜在价值同时，将削减36%预算描绘为对一个成本不断增长及进度滞后项目应有的谨慎。SASC在其法案的附件报告中称; 委员会认识到自1996年立项时起ABL项目就存在进度拖延和成本超支的历史，委员会认为很多技术挑战、使用约束以及巨大的成本问题依然存在。 参议员们说，国防部先前告知国会该系统将于2003年具备应急能力。但最新的时间表已将首次击落验证飞行测试延迟至2009年，即便一切顺利，该系统也不太可能在2018年以前投入使用。而且，包括导弹防御局在内的ABL系统支持者已经警告称国会削减开支提案将使首次击落测试由2009年再次延后2年。ABL演示项目被预期从立项到首次击落的成本为50亿美元。但民主党领导下的SASC称，即便飞行测试正常，也不能证明系统能够作战有效，并补充说： 且系统是否具有经济可承受性，目前还不清楚。 国会预算办公室已提供一份初步概算：由七架飞机组成的可运行的ABL系统总共可能需要360亿美元。布什政府已申请5.488亿美元用于下一财年ABL系统继续研制的费用。
2007年7月，美国导弹防御局(MDA)近期完成了机载激光器(ABL)的空中模拟攻击试验，通过跟踪、瞄准和模拟攻击空中目标，对机载激光器的战场管理系统以及波束控制/火控系统的性能进行了演示验证。试验时，跟踪照射激光器(TILL)和代替高能激光器的低能激光器均安装在ABL飞机的机头转塔中，跟踪照射激光器对一架改装过的NC-135运输机实施照射，其回波主要用于测量大气环境。NC-135运输机上的摄像设备显示，低能激光器最后准确命中了飞机上绘制的导弹目标。据悉今年下半年，在开始将化学高能激光器安装在ABL飞机上之前，还将进行一系列的试验以评估机载激光器的性能。
2008年3月，美国波音公司研制的 机载激光 (ABL)武器系统已在美国空军位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地完成了杀伤用高能化学激光器(由美国诺斯罗普·格鲁门公司研制)的安装，即将开展地面联试，并将在今夏开始新一轮系统试飞工作。去年，该系统曾渐进地进行了一系列试飞，并完成了全系统、全交战过程的功能模拟试飞(当时未安装杀伤用高能激光器，而采用了低能替代用激光器)。按目前的进度计划，ABL项目将在2009年进行全系统、全交战过程的真实试飞，实际拦截一枚助推段弹道导弹。此后，该项目的工作重心将转入第2套系统的设计。波音公司希望能够避免这两项工作之间的空窗期。在2009财年的国防预算申请中，美国国防部为第2套系统的总体设计工作编列了大约1600万美元，但波音公司希望在明年的拦截试飞后能获得更多的拨款来开展详细设计工作。目前ABL采用的平台是波音747-400，第2套系统则可能采用波音747-8。与前者比，后者重新设计了机翼，并具有更大的航程。
2008年7月，波音公司及其工业界合作伙伴和美国国防部导弹防御局(MDA)已完成了在YAL-1A高能激光武器飞机验证机(以波音747-400F大型货机为平台)上安装杀伤用高能激光器的工作，并在美国空军位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地开始。该机使用自身的化学燃料支持杀伤用激光器工作的测试。一旦这些测试成功完成，测试团队将开始机上杀伤用激光器的地面试射。按计划，地面试射工作将验证杀伤用激光器的光束持续时间和摧毁不同弹道导弹目标所需要的各种能量水平。此后，验证机将进行杀伤用激光器(含其机头转塔)与光束控制/火力控制系统的地面联试，前者将在后者的控制下瞄准和发射。然后，这架验证机将进行全系统功能检查试飞。若一切顺利，将在2009年8月进行首次全系统、全交战过程的真实试飞，实际拦截一枚弹道导弹靶标。YAL-1A验证机是“机载激光”项目(ABL)的产物，而该项目是美国弹道导弹防御(BMD)体系中助推段拦截计划的核心组成部分之一。目前美国的末段拦截武器系统(包括已经部署的和正在研制的，下同)有陆基的“末段高空区域防御”(THAAD)、MIM-104F“爱国者”PAC-3、MIM- 23K/J“霍克”(HAWK)改进型、“中程增程型防空系统”(MEADS)和海基的RIM-156“标准”-2ER ⅣA;中段拦截武器系统包括“陆基拦截弹”(GBI)和海基的RIM-161“标准”-3。助推段拦截武器系统研制项目除ABL外，还有“动能拦截弹 ”(KEI)、“网络中心机载防御单元”(NCADE)和“空-天基高能激光中继反射镜”(ARMS)等。
2009年6月美国导弹防御局(MDA)透露，对机载激光器(ABL)任务系统的顺利进行表示满意，但对其载机波音747-400F飞机在近期适航飞行中出现的问题表示担忧。机载激光器在最近的12次飞行发射时表现出了对超过100km距离的大气环境的良好补偿能力，其中绝大部分发射是在上周的一次试验飞行时完成的。机载激光器的补偿能力是针对会消耗激光能量的大气环境而设计的，是机载激光器的关键技术之一，使系统可在百分之一秒的时间内对需要补偿的大气环境作出评估。机载激光器的任务是对处于助推段的弹道导弹的动力装置实施照射并将其摧毁。按照计划进度，机载激光器将在今年秋天进行实弹拦截试验，但此前需要完成新型光学系统的换装工作，这种新型光学系统将比目前使用的光学系统具有更强的耐污染能力。此外波音747-400F飞机在近期适航飞行中出现的问题也需要尽快解决，其中主要是由于液压系统和刹车系统的故障。
2009年8月，洛克希德马丁公司管理人员期望美国导弹防御局(MDA)顶住来自国防部的要求缩减导弹防御项目经费的压力，继续对机载激光器(ABL)项目进行投资。波音公司是ABL项目的主承包商。洛克希德马丁公司是子承包商，给诺思罗普格鲁门公司的高能化学激光器提供波束控制技术。洛克希德马丁公司战略和导弹防御系统部门负责先进项目的副总裁Doug Graham8月5日公开表示，洛克希德马丁公司视ABL是第一代高能激光器，ABL在对抗远距威胁方面能力巨大。Graham的这些观点不是最新的，早在6月份，波音公司的管理人员就建议在五角大楼2010财年的预算申请中增加ABL项目的资金投入，从而全面验证ABL的军事效能。但是，尽管五角大楼希望研究人员能够继续进行ABL技术的研究，总统奥巴马和国防部长盖茨已经要求暂停ABL作为作战项目。国会将可能坚持奥巴马政府关于导弹防御方面的总体战略和对于ABL项目的建议。ABL项目的支持者为了ABL项目的前景将不得不与奥巴马政府进行抗争。Graham表示不管发生什么，洛克希德马丁公司将对ABL项目的投资保持不变。
2009年8月，空基激光反导系统(ABL)成功进行了试验，成功模拟拦截了一枚带有试验用传感器的靶弹。这对ABL项目来说是具有里程碑意义的成功。在试验中，波音747-400F载机从爱德华空军基地起飞，用其红外传感器探测到了从加利福尼亚圣-尼古拉斯群岛发射升空的靶弹。随后载机对目标进行了跟踪，并且指示跟踪，火控系统的激光标定装置发射了激光束对目标进行了照射跟踪，并测算了大气条件。随后ABL对目标系统模拟发射了高能激光束，成功模拟了导弹拦截。导弹上的传感器数据证实模拟高能激光击中了目标。“试验验证了ABL系统的战场控制系统与火控系统的实战能力。”波音ABL项目指挥Michael Rinn表示，“照射并且聚焦激光束在一枚以上千公里时速上升的导弹身上并不是容易的事情，然而ABL证明其可以做到这些。”在本次试验之前，ABL系统进行了两次对没有安装传感器设备的导弹靶弹的交战试验。这两次试验的主要目的是协调，优化ABL系统的交战程序。据报道，ABL系统将继续经受一系列测试，并在今年进行使用高能激光束的首次弹道导弹拦截试验。
2001年1月美国导弹防御局在其官方网站上公布了今年1月10日机载激光器(ABL)在加州海滨附近用高能激光攻击导弹的试验视频录像。美国导弹防御局认为，此次试验成功地全面验证了ABL截获、跟踪和攻击助推段导弹的能力。尽管攻击的不是真实的飞行中的导弹，但通过试验可搜集ABL的高能激光器的大量性能数据，以便为今年下半年要进行的实弹拦截试验奠定基础。
2010年2月美军研制的机载激光反导系统日前在太平洋上空进了两次测试，并且取得了“圆满成功”。据悉，美军当天击落的“靶弹”相当于前苏联生产的“飞毛腿”导弹大小。美军飞机发射的激光柱有“篮球粗细”，可拦截速度达每小时6400公里的各类导弹。五角大楼透露，在被高能激光束照射了数秒后，目标导弹即因“过热”而解体。分析人士推测，美军机载反导系统的“有效杀伤距离”在160公里以上。当第一次导弹拦截成功后，载有激光发射器的波音747飞机马不停蹄地飞往另一战区，成功拦截了第二枚来袭导弹。在本次试验中，美军发射的“靶弹”都从靠近美国本土的海上平台起飞。此后数秒，美军机载反导系统就捕获到了目标的轨迹，并且使用一个低能激光束来对其进行跟踪。在确定了目标的速度和大气折射度后，主激光武器开始照射“靶弹”，最终利用超高温将其彻底摧毁。上述实验表明，美军机载反导系统可对相距数百公里的多个目标发动攻击，其主要作战目的为在敌方导弹发射升空阶段予以摧毁。同现有的陆基或者海基反导弹武器相比，机载系统的性能价格比更高。美国为开发上述系统花费了将近15年时间，前后投入了至少40亿美元。
新型的机载定向能武器系统是由波音公司和美国导弹防御局联合主导研制的，格鲁曼公司与洛克希德·马丁公司也是上述项目的“合伙人”。该系统由一架经过改装的波音747飞机携带升空，可在飞行中对由“液体或者固体燃料”推进的弹道导弹进行攻击。在弹道导弹发生升空阶段，由于火箭助推器产生巨大热能，因此很容易被敌方发现和跟踪。不过，此时留给被攻击方作出反应的时间也非常有限，只有大约1-5分钟。如果想拦截处于这个阶段的弹道导弹，美军必须将拦截器部署在尽量靠近地方导弹发射平台的地方。五角大楼披露，在“靶弹”被击落时，这枚导弹不过飞行了短短两分钟。波音公司认为，这种定向能反导系统具有高精确度，低成本和高度的灵活性。不过，因激光武器射程有限，如何让飞机靠近敌人层层保护下的导弹发射基地而不被击落，依然是个无法回避的最大难题。在开发新一代机载导弹防御系统的同时，五角大楼还决定分4个阶段部署造价更低、机动性更好的海基舰载导弹防御系统：即由配备“标准-3”舰对空导弹的“宙斯盾”巡洋舰充当发射平台。美军认为，下一代导弹防御系统必须做到容易改装，能灵活应付各类新威胁。据悉，美军拟议中的新型导弹防御体系包括2个陆地基地、地中海上的3艘战舰和北海上的3艘战舰。波音公司生产的“标准-3”舰空导弹将成为新导弹防御系统的“骨干”。这种导弹动能弹头配备有红外自动制导装置，通过直接击中目标方式来摧毁敌方来袭导弹。五角大楼认为，海基和空基导弹防御体系机动性更强、更便宜也更高效可靠。美军配有“标准-3”导弹的“宙斯盾”军舰雷达探测范围达400公里。自2007年起，五角大楼对该导弹进行的7次试射均获成功，其中包括著名的“导弹打卫星”试验。
2010年2月据美国导弹防御局(MDA)和工业官员的消息，美国导弹防御局装备在波音747飞机上的机载激光器(ABL)在2月11日向两枚靶弹开火，一枚靶弹被击落，但另一枚靶弹未能被摧毁。在这次期待已久的射击试验中，美国导弹防御局的机载激光器从爱德华空军基地起飞，并与从海上移动平台发射的短程、液体燃料弹道靶弹交火。据导弹防御局2 月11日发布的消息，ABL利用它的跟踪激光在几秒钟之内就捕获了目标，射出第二束瞄准激光测量并调整大气失真，之后发射它的高能化学激光攻击了导弹。 MDA称，整个交火过程少于两分钟，靶弹被击毁但是它的火箭发动机仍然在推进中。波音公司ABL项目经理在2月12日的采访中称，在同一小时内，ABL还发现、跟踪并射击了另一枚从圣尼古拉斯岛发射的固体燃料探空火箭。高能激光器对目标进行了打击，但是异常导致系统在目标被摧毁前自行关闭。系统在飞行中恢复到准备状态，但是并未进行第二次击落目标的尝试。在多重射击测试之前，2月3日MDA曾进行过一次ABL试验，但之前MDA并未公开此次试验。在那次试验中ABL摧毁了一枚探空火箭，该火箭与2月11日未能摧毁的火箭相似。MDA发言人莱纳称，与2月11日摧毁的液体燃料导弹不同，探空火箭靶并不是ABL设计应对的典型威胁。
波音国防、太空与安全公司是ABL项目的主承包商。高能化学激光器由诺格宇航系统公司开发，光束控制与火控系统由洛马太空系统公司提供。MDA曾一度计划部署作战型ABL用于助推段导弹的防御，但是奥巴马政府削减了该计划。现在计划把ABL试验平台作为研究定向能武器的试验台。MDA的执行主任在2月1日称，依据可获得的资金，飞机今年可能再执行两次的飞行测试。然而，MDA发言人莱纳在2月12日称，目前无计划进行额外的飞行试验。 MDA 的预算文件显示，飞行测试之后，ABL的管理将从MDA移交给五角大楼国防研究与工程主任办公室和高能激光联合技术办公室。ABL在2010年的预算为 1.823亿美元，但MDA在2011年的预算中未为该项目申请经费。
