第二次世界大戰中， 美軍各軍兵種之間的協同作戰逐漸趨於緊密， 大規模機動作戰成為常態， 對後勤物資的需求量不斷增加， 對後勤保障的質量也有更高要求， 為此， 美軍在後勤保障方式上也進行了不少創新和改革。
一、 創立軍種間聯合保障方式
參戰之前，美軍各軍兵種的後勤保障特點和要求相差較大，各軍種基本上各自實行保障。由於陸、海軍後勤保障自成系統，各自為政，出現採購物資相互競爭、哄抬物價，儲備、運輸、發放系統重疊、 臃腫，以及補給品無限制供應等弊病。為滿足戰爭中聯合作戰的需要， 美軍在戰爭中創立了聯合保障方式。
1943年3月，美國艦隊總司令 E.J.金海軍上將和美國陸軍參謀長喬治·C.馬歇爾將軍共同簽署了一個題為“涉及陸海軍聯合作戰的統轄地區的基本後勤計劃”的指令，開始在戰區實行戰區聯合後勤計劃，要求：每個戰區成立一個聯合後勤參謀部或通過其他措施完成聯合後勤計劃；在各戰區建立統一的供應系統；統籌戰區內的人員和物資。聯合後勤組織由陸、海軍後勤人員共同組成，費用分別由陸、海軍支出，目的是保證戰區後勤工作協調一致，供應合理及時充分，避免因軍種對立而造成的扯皮和浪費。在太平洋戰區，當時聯合參謀部的後勤科接受了該區的後勤工作，於1943年4月到9月執行了聯合後勤計劃。
戰區勤務中有幾種形式：交叉勤務、共同勤務和聯合勤務。交叉勤務是由一個軍種有償支援另一個軍種；共同勤務是提供免費支援； 聯合勤務是由一個聯合配備人員和聯合付費的機構為兩個以上軍種提供服務。
美軍軍種間聯合後勤保障方式的創立，無疑為美軍提高後勤保障效率，防止軍種間的無序競爭以及節約後勤保障物資發揮了重要作用。
二、 採用機動伴隨保障方式
參戰前， 美軍的後勤保障大多仍按照舊有的方式來進行， 即從後方對前方作戰進行支援保障。但是，德國發動的“閃擊戰”表明， 過去所實行的那種主要依靠固定基地實施補給的方法，已經行不通了。 在機械化部隊所進行的大規模快速運動戰中，彈藥、燃料、工程器材和軍械、被裝物資的需要量經常隨作戰計劃或作戰行動的進展而變化。 在這種情況下，無法再像過去那樣補給品沿著漫長的交通線向前方輸送。為了適應戰爭機動性強的特點，美軍在戰爭中開始採用機動式伴隨保障方式。
太平洋戰爭爆發後的一段時間內，美國海軍對海上機動保障並不重視。“珍珠港事件” 後重新集結的美國海軍艦隊，初期幾乎是完全依靠海岸基地實施保障。後來，隨著作戰範圍向北太平洋戰區、南太平洋戰區和西太平洋戰區擴展，在海上為艦隊實施後勤保障的需求越來越突出，不實施海上機動保障，艦隊已不能執行作戰任務。如1942 年4月14日，美國一個作戰編隊離開本土基地到南太平洋執行牽制日本海軍進攻澳大利亞的作戰任務。由於航程太遠，編隊艦船隻能超量裝載油料、彈藥、給養等物資，致使艦艇吃水深度超過規定限度0.9~1.2 米， 艦船結構造成了損傷。結果編隊沒能按預定計劃參加海戰而被迫返回基地。
這些嚴酷的現實，引起了美國海軍決策者們對海上保障的重視。 他們認識到：僅僅依靠海岸基地對艦隊實施後勤保障已不能滿足海上作戰的需要，必須同時擁有海岸基地保障和海上保障兩種相輔相成的手段，才能保障艦隊在遠離基地的海區執行作戰任務。
為了完成海上保障任務，美太平洋艦隊組建了由卡爾霍恩海軍中將指揮的太平洋艦隊勤務保障部隊，下面編設了第二、四、六、八等 4 個保障編隊，隨著戰役規模的擴大和戰線的延長，又先後組織了第十（第四保障編隊後來也合併於第十編隊）、第十二保障編隊。編隊由彈藥船、輔助航空母艦、運輸船、拖船和修理船、浮船塢等組成。 這些保障編隊的特點一是機動能力強，既可開設浮動基地，又可以作為預置力量配置於預定海區 還可以隨作戰編隊航行實施伴隨保障；二是具有綜合保障能力，可以實施對各類航空母艦、戰列艦、巡洋艦、驅護艦、兩棲作戰艦船和陸戰部隊的後勤、技術保障；三是後勤指揮與作戰指揮保持一致。
保障編隊或其所屬分編隊，由負責整個戰役的艦隊指揮官直接掌握，一切保障活動，均根據戰役指揮官的計劃、指示和要求進行，做到了保障編隊與所保障的作戰部隊在軍事行動和戰鬥運用方面協調一致。
海上機動保障力量編隊在太平洋作戰中，發揮了巨大作用，許多重大海上作戰行動，都有賴於這些機動保障力量才能完成，它有力保障了美國海軍在整個太平洋作戰中保持了戰略進攻的勢頭。
在太平洋戰場登陸作戰中， 美軍機動靈活的保障方式作用彰顯。1945年夏季，美軍大量使用機動的工兵部隊，以令人難以置信的速度，為陸軍航空部隊建立了大批前方基地，使陸軍航空兵得以對日本進行破壞力極大的輪番轟炸。這些基地所在島嶼原為日軍固守，而美國海軍陸戰隊由於後勤部門提供了新式技術裝備，火力和機動力大為提高，相繼攻佔了日軍固守的各個島嶼。美軍所以能勝利進行登陸作戰，也有賴於後勤部門機動靈活的後勤保障。這一期間，日軍後勤補給能力在美軍海空軍威力強大的聯合攻擊下已喪失殆盡，而美軍海空軍持續作戰的能力，由於依靠海上前進基地、海上機動補給基地以及海上中途補給部隊的保障而持久不衰。
此外， 在歐洲等陸上戰場， 美軍的機動保障也作用明顯，特別是美軍運用鐵路和公路對進攻的美軍實施了 機動伴隨保障，其中， “紅球快車（Red BallExpress）”就是二戰期間美軍在歐洲戰區（ETO） 利用汽車運輸實施的大規模機動補給方式。該方式是通過使全部車輛晝夜不停地始終在環形公路上進行單向行駛，來保障機動作戰的美軍及其盟軍。
三、 將計算科學運用於後勤管理
二戰時期，美軍將計算科學和數字化管理運用於航空兵的後勤管理中，大大提高了其後勤管理的能力和效率，取得了很好的效果。
在美國參戰前，美國陸軍航空兵的後勤管理極為混亂，不僅零組件的使用沒有記錄，對於250個主要基地和56個專門據點也沒有庫存資料。很多部門雜亂無序、管理失當，在 50 萬項補給品當中，有將近三分之一毫無用處。 陸軍航空兵的重大軍需品當中，有4.5萬個項目由承製廠商要求優先提供原料、經費和設備以便生產，但是， 根本沒有人在用這些零件。相關領導部門的官員甚至不瞭解航空隊的一些基本情況，以至於有一次阿諾德將軍在幕僚會議上問航空隊總共有多少人，而人事、作戰、情報和物資部門所說出來的答案都不一樣。
在之後的1942 年3月間，阿諾德將軍對陸軍航空兵進行了重大改組。成立了“統計管制處”，在組織關係上是蓋茨上校“管理控制局”下面的一個小單位，由查爾斯· 桑頓擔任主管。桑頓從哈佛商學院挖來了後來被成為“藍血十傑”的羅伯特·麥克納瑪拉、 法蘭西斯·利斯、喬治·摩爾、艾荷華·藍迪、 班·米爾斯、阿杰·米勒、詹姆斯·萊特、查爾斯·包士華和威伯·安德森，他們將計算科學、數字化管理和效率至上的理念帶入到了陸軍航空兵後勤管理中。 小組的主要職能是整理、分析從全球各地航空隊指揮中心蒐集來的人員裝備數據資料，建立一個完整的資料網，提出最佳方案，並通過平行獨立的指揮體系將報告上交給陸軍航空兵總部，供領導層決策。 正是這樣一個不起眼的小單位和這些傑出的人才，在後來的戰爭過程中發揮了重要作用。“統計管制處”擁有當時世界上最大型的IBM電子計算機，每天，全國各地的陸軍航空隊基地和據點都會透過電傳打字機，把統計管制處需要的報告傳進來。這些數據經過機器的分類整理運算後，被交給工作人員，由他們把這些初步數據轉換成各式圖表， 變成有意義的參考標準，據此來研判航空隊當時的實力，找出哪裡最強大，哪裡最薄弱，最後再通過深度分析形成一份完整的報告送到將軍的桌上，詳細指出數千架飛機、地勤人員、成千上萬的零件、數十億加侖的汽油，確切的數目和所在地點。
“統計管制處” 對陸軍航空兵的後勤情況瞭如指掌， 比如美國本土一共有多少 B-17、B-24 和 B-29 轟炸機因故障停飛，它們停飛的原因，需要什麼零組件才能修復，所需要的零件又在哪裡，航空隊將近 60 萬種零組件每個月的庫存量，從三葉螺旋槳到複雜機身的某一片等等。 他們為航空兵節省下十億美元以上的零件採購經費。以前飛機如果在海外故障，通常得等 6 個月才能拿到必要的零件，讓飛機再度升空，而有段時期，陸軍航空兵有12%的飛機因為欠缺零件而停飛，而後來“統計管制處” 將這個比例降低到只有3%。“統計管制處”最初不過是陸軍航空兵的一個小組，由一些知識分子和有企業頭腦的人所組成，外人對其職能並不知曉。到二戰結束時，桑頓手下有3000名在哈佛商學院受過訓的優秀軍官和1.5萬名後勤人員，統計管制處有 66 個遍佈全球的駐外單位，擁有全球最大的中央控制計算機設備和獨立的電傳系統
這個單位如同一部巨大的分析思考機器，協助美國組織、管理和推動了陸軍航空兵後勤管理能力和效率的提高。
四、改革創新後勤保障的巨大意義
第二次世界大戰是人類戰爭史上規模空前的一場機械化戰爭， 殘酷的戰爭迫使各國軍隊按照機械化戰爭要求進行改革， 以適應新的戰爭形態的發展變化。 而軍隊後勤系統作為軍隊改革的重要內容之一， 在第二次世界大戰中也得到很大發展。 其中， 美軍後勤系統的改革就具有一定代表性。 美軍在其後勤系統上的大力改革， 是其贏得戰場勝利的重要保障。
