中国首次接触空中加油技术是在越南战争中，当时在美军战机的残骸发现了不知名的金属管，经研究后知道其特定用途。七十年代，曾进行过空中加油技术的基础研究，但未几即因政治原因而中断。八十年代初中期连续发生多场著名的空战中，空中加油机都发生过巨大的作用，一直对此跟踪研究得十分仔细的中国空军，在邓小平指示下正式进行立项研究，一九八八年开始研制。由于从英国空中加油公司购入组件改装的运八U与歼八D较难配合，所以最后选择了轰六。虽然有英国和以色列专家帮助，但最初几百次空中对接全部失败，后来甚至发生四次折断加油头、空中起火、无线电失灵等几十次重大险情。及后在空军试飞团团长汤连刚等努力下，于一九九一年十二月二十三日十一时二十四分，中国空军首次空中加油成功。一九九七年第一个空中加油机团正式在广州军区成立，两年后的国庆大阅兵，他们以间隔二十米，高度七百米，时速五百五十公里飞越天安门上空，除了东风三十一远程导弹外，空中加受油机编队是唯一受到掌声欢迎的。据悉，目前空军和海军航空兵分别各自拥有一个空中加油机团在服役中。
轰油六的性能
由轰六所改装的空中加油机，相对于由运八运输机改装的方案，更适合低速性能较差、失速速度较高的受油机，目前中国暂时只有歼八D最适合改装为受油机，所以轰六加油机和歼八D成为目前理想的加油机和受油机组合。作为轰六母型的俄罗斯空军图十六轰炸机，亦曾被改装成加油机并且长期使用过，所以中国选择轰六作为改装平台可以参考俄军成熟的经验，少走弯路。
轰六改装的加油机有两种型号，一种是空军的轰油六，另一种是海军的轰油六D。这两种飞机外观上最明显的区别是：轰油六机头改用金属整流罩，但轰油六D的整流罩仍然沿用轰六和运八的圆锥形玻璃整流罩。从性能来说，轰油六的改良幅度大于轰油六D，性能也较佳。轰油六拆掉了机头下方的二四四轰炸雷达，机身外形更流畅，提高了飞行稳定性。机内装有较先进的惯性／GPS复合导航系统并更换了气象雷达。原来的PV-23火控系统被拆除，大幅减轻了飞机空重，也增加了载油量。不过为安全计，该机仍保留了原装的干扰弹撤布器：但美国空军的加油机因为在拥有绝对制空权下的环境中进行加油，所以没有这种防御手段。
轰油六装有一种新颖的战术导航系统，它是一种双向采测仪，可以在二百公里范围内自动准确计算出加油机和受油机之间的方位角和距离，大幅提高了两种飞机在空中进行加油作业的成功率。其最大起飞重量达七十五点八吨，最大载油量三十七吨。虽然高于KC-130F的三十吨，但却逊于图十六N的四十二点一吨，在世界各国加油机中包括同等重量级中客观而言几乎竞陪末席。在正常情况下，无可否认轰油六／六D的加油软管实在太短，大大增加了气流干扰所引致的对接难度且降低了安全性，十分令人费解。
轰油六的战术运用
根据美国空军的观察和空中加油机部队的研究，中国的典型编组方式是两架轰油六支援十二架歼八D战斗机。这十二架歼八D分为三个四机编队，可以在一千二百公里内分别建立三个空中警戒圈保护加受油机。战斗机进行空中加油的最佳空域是在其作战半径的尽头附近，而歼八D的作战半径大约是八百公里。这样即使空中加油作业万一失败，也完全可以依靠机内剩余油料安全返回基地。如果空中加油作业能够顺利进行，歼八D在接近其预定警戒空域时即可完成受油，随即直接进入阵位，这时空中加油机就可以返回基地了。
在这种编组方案之中，如果适当增加空中加油机的数量，那么歼八D执行空中警戒任务的滞空时间也就可以相应地延长。提高加油机和战斗机的数量比，同时也可以扩大空中警戒的范围。例如当这一个比例达到一比四甚至一比二时，战斗机的作战半径就可以分别达到一千五百公里和一千八百公里，即与苏二十七和飞豹战斗机相约，比原来的歼八B增加一倍。若果采取的是返航途中进行空中加油的方式，那么歼八D的作战半径甚至可以高达二千公里以上的惊人程度，这点对于一向腿短的歼八系列战斗机来说，无疑是一个巨大的飞跃，因为拜空中加油技术所赐，一举克服了歼八B涡喷发动机耗油量大。事实上美国空军和英国空军不论平时或战时，都经常和普遍地采用空中加油这种方法，即使弱小的阿根廷空军在福克兰群岛之战中，也多次成功地运用了空中加油技术。
由此可见，空中加油机和空中预警机、电子战机一样，起着缺一不可的现代空战力量倍增器作用。
自从拥有轰油六空中加油机之后，中国的远程奔袭和综合空中作战能力己得到有效的提高。例如依托海南岛机场升降的歼八D战斗机，在完成空中加油之后，其作战范围可以扩大到南中国海甚至远至印度尼西亚，而西沙群岛和南沙群岛毫无疑问的也包括在其有效范围之内。
中国不久之后便会得到采购的俄罗斯制伊尔七十八M重型空中加油机，不过可以乐观地认为轰油六将不会被轻易取代，伊尔七十八M载油量高达一百零六吨，世界上只有美国的KC-10能够超过它。不过它主要是为中国使用的苏30MKK／MKK2／MKK3／歼十一A服务的，将来还会包括经改装以后的苏27SK／歼十一在内，另外还会有歼十。至于在二OO五年服役的歼七F、歼八F新机仍会依靠轰油六支援其行动，因为它们的载油系数相对较低，比较适合同样载油量不大的轰油六来支援。而载油系数较大的歼十和歼十一，应由载油量巨大的伊尔七十八M负责。另外伊尔七十八M的采购费和操作成本都较高，与轰油六形成强烈对比，轰油六作为中国第一种实用性强的中型空中加油机，与美国KC-130性能相当，暂时可以应付未来十多年中国中低档战机的需求。
