2001 年時，美國空軍啟動了新型加油機研發項目，計劃取代艾森豪威爾總統時代就開始使用的KC-135加油機，多家公司先后參與競標。2001年，時任空軍部長詹姆斯·羅奇建議租用波音公司的KC-767加油機，該機當時已經列裝到意大利空軍和日本空中自衛隊。美國國會禁止租用或單一采購方式之后，空客A330 加油機的衍生機型KC-45加入競標，但同樣遭到了強烈的反對。2011年，波音公司憑借767為原型機的研發方案中標，美國空軍將其命名為KC-46加油機。

2、取得合同

根據波音公司的研發方案，KC-46加油機的尺寸比KC-135 增加了15% 至20%，貨運量幾乎增加了3 倍，乘客容量增加了2 倍，甚至超過了KC-10，尤其是在加油這項關鍵指標上，最快加油速度比以往提高了3 倍之多。美國空軍認為KC-46 加油機雖然只是略微進行了加長和加寬，但是整體功能卻在成倍增加，通過提高加油效率增加了可執行的作戰任務種類，就像當初C-17 取代C-141 運輸機那樣，可以稱得上是“規則改變者”類的設計。

2014年正在組裝的第一架KC-46

贏得了美國空軍KC-46A項目的競標之后，波音公司開始對合同規定的9項關鍵性能參數要求（KPP）和5 項關鍵系統指標（KSA）進行攻關，部分設計工作已經提前完成。

首架生產型KC-46首飛
　
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