KC-135空中加油機是美國波音公司在為美國空軍研製出C-135軍用運輸機基礎上改進而成發展而來的一種大型空中加油機。C-135軍用運輸機是波音公司在波音707原型機367-80的基礎上發展而成的。值得注意的是雖然C-135與波音707均是在367-80的基礎上發展而來，但經歷了不同的改進發展，所以軍用型號C-135 和民用型號707 完全不是一回事。兩者外型相似，但機身尺寸不盡相同。
KC-135空中加油機於1956年8月首次試飛，1957年正式裝備部隊。KC-135空中加油機的最初設計主要是為美國空軍的遠程戰略轟炸機進行空中加油，後來也可為美國空軍、海軍、海軍陸戰隊的各型戰機進行空中加油。 KC-135是波音公司在C-135軍用運輸機基礎上改進而來的大型空中加油機。該機的總生產量為803架，主要用戶為美國空軍，法國空軍、新加坡空軍、土耳其空軍和智利空軍。
KC-135加油機可以給各種性能不同的飛機加油。在加油時排除了讓受油者降低高度及速度的麻煩，既提高了加油安全性，也提高了受油機的任務效率。它採用伸縮套管式空中加油系統，加油作業的調節距離5.8米，可以在上下54度、橫向30度的空間範圍內活動。更讓人驚奇的是，它可以同時給幾架戰鬥機加油。當它僅用一個油箱加油時，每分鐘可以加油400加侖。前後油箱同時使用時，每分鐘可以加油800加侖。
美圍空軍現役部隊共有373架，空軍國民警衛隊和空軍預備役共有268架。該機除裝備美軍外，還大量出口至法國(12架C-135F、3架KC-135R)、新加坡(4架KC-135R)、十耳其(9架KC-135R)、智利(3架KC-135E）等空軍。
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