Anfang 1987 verließ der Träger San Diego und fuhr auf einer unvollständigen Weltumrundung durch den Pazifik und durch die Straße von Malakka in den Indischen Ozean. Im Arabischen Meer folgten drei Monate Flugoperationen im Rahmen des Tankerkrieges. Am 17. Mai durchfuhr der Träger den Sueskanal ins Mittelmeer, blieb aber nach dem irakischen Angriff auf die Fregatte "Stark" noch im östlichen Mittelmeer in Bereitschaft, bis die "Nimitz" den Sueskanal Richtung Golf durchquert hatte und die "Kitty Hawk" ablöste. Im November erreichte sie den Philadelphia Naval Shipyard. Dort durchlief die "Kitty Hawk" ein Service Life Extension Program, also eine ausgedehnte Überholung, um die Dienstzeit des Trägers zu verlängern. Der Werftaufenthalt dauerte bis Mitte 1991 und kostete rund 800 Millionen US-Dollar. Das Schiff lag damit während der gesamten Operation Desert Storm in der Werft. Modernisiert wurden unter anderem die Antriebsanlagen und der Rumpf, die Radaranlagen sowie die Unterkünfte an Bord.