加油机是专门给正在飞行中的飞机和直升机补加燃料的飞机，使受油机增大航程，并且延长续航时间，增加有效载重，提高远程作战能力。空中加油机多由大型运输机或战略轰炸机改装而成，加油设备大多装在机身尾部或机翼下吊舱内，由飞行员或加油员操纵。
“空中油罐”——KC-10加油机
KC-10是美国麦道公司在其研制的DC-10远程运输机的基础上为美国空军开发的空中加油机，KC-10是当今世界上功能最全、加油能力最强的空中加油机。
1977年，麦道公司战胜了波音公司提出的由747改装空中加油机的方案，并被美国空军的先进加油货运飞机计划选中。该机原型机1980年7月12日首飞，同年10月30日完成首次空中加油试验，次年3月17日正式交付美国空军。美国空军共采购了60架KC-10A，1988年11月29日交付完毕。
空中的加油站
KC-10机长55.5米，机高17.7米，翼展50.4米，最大起飞重量267620千克，最大飞行速度980千米/小时，最高载重量203000千克，它的最大起飞重量为267620千克，最大载油量161000千克。
由于它的载油量是目前世界上最大的，所以人们送它一个绰号叫“空中油库”。它既能为其他飞机加油，又能在空中接受加油。它的最大载重航程6110千米。KC-10装有三台涡轮发动机，其中两台发动机分别置于两个机翼下，还有一台安装在垂尾根部的短舱内。
DC-10是美国道格拉斯公司应美国航空公司的需求而研制的三发中远程宽机身客机。
KC-10的空中加油系统采用全新设计，操作员通过数字式电传操纵来控制机尾的加油系统。通过伸缩套管，燃油以最高每分钟4180升的速率传输到受油飞机中去；通过锥形管嘴，最大加油速率是1786升/分钟。KC-10配有自动加装燃油阻尼系统和独立燃油断接系统，空中加油的安全性和便利性得到了提高。
用途广泛
KC-10除用于空中加油外，还可当做战略运输机使用，可以在给战斗机加油的同时给海外部署基地运送士兵和所需物资。在1991年的“沙漠盾牌”和“沙漠风暴”行动中，KC-10机群除了给美国空军和其联盟军队加油外，KC-10和KC-135还运输了数以万计的货物和士兵，支持海湾地区基地的逐步建立。
2009年12月9日，阿富汗上空，美国海军一架F/A-18F型“超级大黄蜂”战机与美国空军一架KC-10型加油机对接，进行了空中加油。
“救急王牌”——伊尔-78加油机
伊尔-78加油机由伊尔－76军用运输机改装而成，1978年交付使用。这种加油机主要用于给远程飞机、前线飞机和军用运输机进行空中加油，同时还可用作运输机，并可向机动机场紧急运送燃油。它采用三点式空中加油系统，可同时为3架飞机加油。1984年，伊尔-78实现首飞，1987年装备部队。现共生产20架。
无与伦比的加油系统
伊尔-78机长46.6米，机高14.76米，翼展50.5米，机翼面积300平方米，动力装置为4台涡轮风扇发动机，单台推力117.7千牛，机组7人，最大起飞重量190000千克，输送油料重量92800千克，最大平飞速度830千米/小时，实用升限11 230米。
它在空中加油高度2000～9000米，加油时飞行速度430～590千米/小时，为重型轰炸机加油速度4000升/分钟，为战术飞机加油速度2340升/分钟，转场航程9500～10000千米。该机加油管长26米，可通过机腹加油点为一架重型轰炸机加油，也可通过机翼加油点为两架战术飞机同时进行空中加油。
伊尔-78与有世界空中加油机“王牌”之称的美国KC-135A空中加油机相比，有自己所长：它的最大起飞重量比KC-135A的134.72吨要重30多吨，最大可供油量比KC-135A的46.8吨要重18吨多，实用升限也要高许多。看来，伊尔-78空中加油机在世界空中加油机中也有当“国王”的本钱，无愧“米达斯”的绰号。
储油量之最
现在，伊尔-78又有很大改进。改进型伊尔-78叫伊尔-78M。它在飞机的货舱内增设了第3个金属油箱，其最大可供油量提高到106吨。这大概是目前世界空中加油机之最了。
伊尔-78M和伊尔-78一样，采用的也是现今使用比较广泛的“软管”式空中加油系统，在机上共设有三个空中加油吊舱。两个新型的空中加油吊舱安装在主翼下方，另一个吊舱则位于机身尾部的左面。
该机输油软管的拖出长度要大一些，在进行空中加油时安全性自然也就相对较高一些。新研制的空中加油吊舱，性能比本来使用的吊舱先进，输油能力提高为大约2340升/分钟。
目前，伊尔-78M空中加油机已投入小批量生产。伊尔-78、伊尔-78M是为俄罗斯空军和其他独联体国家空军所装备的主力加油机型。
涡轮风扇发动机：由在压气机前安装的一级或多级风扇形成的外涵气流与内涵喷管排出的或内外涵气流掺混后排出的燃气共同产生推力的燃气涡轮发动机。
“巨霸”——KC-135空中加油机
1952年，波音公司开始研制生产DASH，即波音707的原型机，并于1954年7月15日首飞。不久，在此试验机的基础上为美国空军研制出KC-135军用运输机，随后该系列飞机大量生产，著名的KC-135空中加油机就是在C-315基础上改型的。
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。
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1.514立方米。前后油箱同时使用时，每分钟可以加油3.02立方米。
世界第一加油机
KC-135加油机，机长41.53米，机高11.68米，翼展39.88米。动力装置为四台J57-P-59W涡轮喷气发动机，单台推力61.15千牛，机组4人，空机重量44663千克，最大起飞重量134715千克，最大载油量92118千克，最大供油量46800千克，加油点1个，加油方式为硬管，加油速率12.68～21.97千克/秒，实用加油半径1850千米，最大速度965千米/小时，巡航速度856千米/小时，实用升限15240米，续航时间5小时30分。
KC-135空中加油机主翼后掠角35度。机翼下装有4台喷气式发动机，单台推力6236千克，总推力24944千克。
该机机体可分上、下两个部分。上半部一般作为货舱，下半部几乎全部是燃油舱，货舱左舷配置一个大型货舱门。机身后段是加油作业区，可装载约103192千克的燃油，货舱内最多能装载3764千克的货物。加油操纵员的任务是完成加油机与受油机之间的联络、对接及控制加油量的工作。
为了延长服役期限，提高战术技术性能，美国空军改装了300余架KC-135空中加油机。KC-135空中加油机的改进型为KC-135E与KC-135R。用美、法联合研制的涡轮风扇发动机改装后的KC-135空中加油机称为KC-135R空中加油机。
低调的加油机
第一架改装的KC-135空中加油机于1982年试飞，20世纪80年代末改装全部完成。美国空军逐步将KC-135E提升至KC-135R的规格，并在2002年启动KC-135“灵巧加油机”计划。改进后的KC-135有更强的收集、传递和发送信息能力，能使用不同的数据链在战区内相互通信联系，从而极大提高战区加油的效率。此外，KC-135还将增添通信设备，加强通信能力。
1967年5月31日，美国空军的一架KC-135正在越南北部湾上空给两架F-100战斗机进行空中加油。突然，从远处天际又钻出两架A-3型加油机，请求KC-135为它们加油。当这两架A-3刚接通KC-135加油机上的输油管，开始受油时，又有两架F-8战斗机飞来要求A-3为它们加油，因为F-8只能使用A-3“肚子”里的油。而当时的情况已十分危急，其中一架F-8战斗机的油料只够用几分钟了。此刻挽救面临绝境的F-8只有一个办法，那就是A-3在接受KC-135加油的同时，为F-8进行加油。于是，航空史上的奇迹出现了。只见KC-135加油机的油管接着两架A-3加油机，A-3加油机的油管又连接着两架F-8战斗机，在空中排出了一个壮观的队列。KC-135的这一“壮举”不仅挽救了这些油料将尽的战鹰，而且也使自己从此声名大噪。