最早的空中加油机是由美国研制的，代号为DH—4M。1923年8月27日，在美国加利福尼亚州的圣地亚哥湾上空，两架编队飞行的美国飞机完成了航空史上第一次空中加油试验。空中加油机在前上方飞行，垂下一根10多米长的软管，受油机的后座飞行员站起身来用手抓住飘曳不定的软管，把它接在自己飞机的油箱上。DH-4M在前后共37小时的飞行中为受油机加注了3082升的汽油和润滑油。

整个加油过程全由人力操作，加油机高于受油机，靠高度差加油。这种加油方式很难实际应用。20世纪40年代中期，英国研制出插头锥套式加油设备，1949年美国研制出伸缩管式加油设备，至此才使空中加油进入了实用阶段。