KC-10是麦克唐纳·道格拉斯公司1978年开始研制的，1980年7月12日首飞，次年3月17日首次交付美国空军。随着KC-10的投入使用，美国空军的空中加油能力有了很大提高。KC-10加油机是在DC-10喷气客机的基础上发展起来的，所以KC-10的系统88%和民用型DC-10-30CF是通用的。与DC-10不同，KC-10配备了军用航空电子设备和卫星通信设备，以及麦克唐纳·道格拉斯公司生产的先进空中加油飞桁、锥套软管加油系统，并增加了一个加油系统操作员和自用的空中加油受油管。取消机身上大部分机窗与下侧货仓门。