从图-2 加油机上看雅克-15 战斗机
空中加油的概念开始得很早。早在1917年，沙俄海军飞行员亚历山大。塞维尔斯基就提出了空中加油的概念。塞维尔斯基在十月革命后移居美国，在美国申请了空中加油的第一个专利。
历史上的第一次空中加油与其说是实验，不如说是杂技。1921年11月12日，空中杂技演员维斯里。梅把一桶航空汽油绑在腰上，从一架飞行中的林肯“标准”飞机的机翼，爬上另一架飞行中的寇蒂斯jn-4飞机的机翼，然后拧开加油盖就开灌。
首次真正的空中加油实验在1923年4月20日，美国陆军航空队在加利福尼亚圣地亚哥的洛克威尔机场，在两架 dh-4b 双翼机之间进行。加油机在空中放出一根加油软管，受油机上一个人爬出座舱，徒手在空中抓住飞舞的油管，然后加油。到8月间，通过空中加油，dh-4b已经创造了高达37小时的留空纪录。此后一段时间里，追求空中加油和留空时间纪录成了航空冒险家们的嗜好，到1930年7月间，最高纪录已经达到不可思议的647.5小时，也就是说几乎整整27天在空中不落地，吃喝拉撒睡全在窄小、吵闹、颠簸的座舱里。不过这已经没有任何实用价值了。
在此期间，英国皇家空军的理查德。阿彻利少校开始研究更安全的空中加油方法。他提出让受油机在空中平稳地前飞，尾后拖一根导索，导索末端有一个配重，使导索在空中稳定；加油机也拖一根导索，也带一个配重，成一定角度从受油机的一侧飞往另一侧，使两根导索在空中交会挂住，然后受油机把导索拉进来，把加油机的加油软管拖进受油机，开始输油。此后，油管的末端增加了圆锥形套笼，既增加油管在空中的稳定性，又便于受油机的加油探头准确地插入油管。1934年，英国人阿伦。科巴姆创立了空中加油公司（flight refueling limited，frl），意欲通过空中加油，使民航客机达到超远程飞行，frl 至今仍然是空中加油领域无可争辩的权威。
除了沙俄时代的“异想天开”，苏联在1931年也开始研究空中加油的问题。帕维尔。格洛科夫斯基的早期实验很简陋，基本就是用一架波利亚克夫r5侦察机作加油机，用一架图波列夫tb-1双发轻轰炸机作受油机，重复美国陆军航空队在1923年的实验。实验是成功的，tb-1的留空纪录达到25小时。
第二次世界大战中，苏联空军的主要使命是要地防空和空中支援，简易机场紧贴前线，对航程的要求不高，空中加油没有太大的必要。第二次世界大战后，喷气式战斗机的发展风起云涌，但喷气式战斗机的胃口太惊人，航程和同期的螺旋桨战斗机不可相提并论。苏联的第一种喷气式战斗机雅克-15的载油量比二战名机雅克-3大一倍，但航程只有一半。
