KC-10の戦歴としては、1986年に行われたアメリカ軍によるリビア爆撃（エルドラド・キャニオン作戦）が最初である。この時、イギリスのを発進したF-111部隊はフランス領空通過を拒否され、進撃に際しジブラルタル海峡経由の迂回コースを取ることとなったため、この部隊に対し空中給油を行っている。また、湾岸戦争においても中東に集結する航空機に対し空中給油支援等を行い、近年のアフガニスタン戦争（不朽の自由作戦）およびイラク戦争においても空中給油支援任務に就いている。