KC-135“同温层加油机”（KC-135 "Stratotanker"）是一款由波音替美国空军开发制造的空中加油机，以波音367-80作为开发基础，是美国空军第一款以喷射发动机为动力的空中加油机。KC-135是在1957年时开始服役，曾历经越战、冷战、波湾战争等诸多军事事件，服役经历超过半世纪。美国空军除了持续在进行KC-135的版本改良以延续其服役年限外，也在2011年时选定以波音767为基础所开发的KC-46“飞马式”（Pegasus）作为KC-135的后继机种。

机体设计发展自波音367-80原型机，与波音707客机可称为姐妹机种。

可在机翼和机身的地板槽中容纳计88.452吨（115,562升）的飞行燃料，总有效载荷为38吨（最大）供其他飞机使用。

加油系统原采用飞椼式为主，后续机型已于翼端加装Mk.32B（飞锚式）以适用各种飞行器，加油操作员的座位是在机身后部，使作业变得容易施行。

KC-135A的现代化计划从1970年底实施。首先，从PW JT3C J57改为PW JT3D涡扇引擎（TF33-PW-102军用型号，推力8160公斤）在1982年1月空军国民警卫队接收约160架的“KC-135E”。

R型现代化计“KC-135R”，发动机采用CFM国际公司的CFM56涡扇发动机（F108-CF-100军用型号，推力9980KG），燃料载量添加计算辅助电脑APU，1984年 6月开始交付美国空军，

之后的改进型“KC-135Q CFM”，后称为“KC-135T”，其更新了航电设备和加强机翼与发动机根部，一共389架被改进至R or T型的标准。

1990年代后期继任机计划KC-X（英语：KC-X）开始，并在2011年2月选定KC-767作为继任机种的开发蓝本，着手发展后继机型KC-46。

美国

法国

土耳其

新加坡

智利

美军22航空团所属KC-135

与F16施行加油任务的KC-135R

与F15施行加油任务的KC-135R（中央）F-22(下)

施行加油任务中的A-10

用飞锚式加油系统与海军 EA-6B(下)及F/A-18E/F(上)施行加油任务

KC-135R飞行操纵席

加油任务操纵席

翼端加装Mk.32B飞锚式加油系统

KC-135A

与B-52D施行加油任务

KC-135E

KC-135Q替SR-71侦察机补充JP-7燃料

使用J75引擎的KC-135A(Q)

准备与C-5 Galaxy施行加油任务

用Mk.32B飞锚式加油系统与皇家空军龙卷风战机施行加油任务

美军KC-135机队

与F-35A施行加油任务

与YF-22施行加油演练

正替F-15E施行加油任务的美国空军KC-135

准备与B-2 Stealth Bomber施行加油任务