中国首次接触空中加油技术是在越南战争中，当时在美军战机残骸中发现了不知名的金属管，经研究后知道其特定用途。20世纪70年代，曾进行过空中加油技术的基础研究，但随后即因政治原因而中断。80年代初中期连续发生多场著名的空战中，空中加油机都发挥了巨大作用，一直对此跟踪研究得十分仔细的中国空军，曾考虑从英国空中加油公司购入组件改装运-8加油机。但因运-8飞行速度慢与歼-8D较难配合，所以最后选择了轰-6。

1990年西飞完成首架轰-6空中加油机的改装，命名为“轰油-6”。1991年12月31日轰油-6与歼-8型战斗机首次对接成功。1995年开始服役。

2015年9月3日，2架轰油-6加油机、4架歼10战机模拟成空中加油状态，在胜利日阅兵中向世人展示人民空军的远程作战能力。