RQ-4全球鷹偵察機

整體系統

全球之鷹無人機系統包含機體，偵測器模組，航電系統，資料鏈共四部份；地上包含發射維修裝置（LRE）和任務控制裝置（MCE，是在一台嵌入式的整組式電腦化控制台）；支援環境和人員訓練是軟性部分。
整體感應模組（ISS）是雷神公司建造包含有合成孔徑雷達（SAR）、光電（EO）與紅外線（IR）感應器功能的整合模組。EO或IR感應器都能同時配合SAR使用。各自都有廣域和高解析兩種模式切換。SAR還有一種地面移動目標追蹤（GMTI）模式，能用文字顯示傳輸目標物的座標和速度。不論SAR或EO/IR都先由飛機上的處理器先處理過再把初步畫面傳給地面MCE的一個單獨即時視窗。MCE可以在傳送圖像給後方指揮官時先預覽圖片。
導航使用GPS慣性導航。也能使用衛星連結能力進行自主飛行（Ku頻或 UHF頻）並從衛星轉送偵查訊號到MCE。而公開資料鏈上的資訊；可以當無人機對準任何軟體相容的地面站台時自動下載到該站台（或裝置）。
地面上的主要裝備有任務控制元件（Mission Control Element MCE）和發射維修元件（LRE），都由雷神公司生產。MCE用於任務規劃、遙控控制、指揮調度，還能處理和轉送影像偵查資料；LRE負責發射和維修機體；還能配合地面支援設施。（LRE還發出精密軍用級的GPS訊號引導起飛和降落，精密編碼的GPS可以補助慣性導航），MCE和LRE是分離式的設備可以分別安裝在不同的地方，MCE可以部署在遠端總基地。兩設備的指向天線和衛星通訊天線都有外加的軍事迷彩掩蔽物。

美國空軍

頭七架由先進概念實驗專案（ACTD）所建造，為了評估設計和性能。在全世界監控的能力是首要要求，原型機於阿富汗戰爭中首次應用和測試。
一反常態的全球之鷹是一邊進行小批量量產一邊又同時研發。九架Block 10批次的飛機（也稱RQ-4A型）生產完成，已經有兩架交給海軍，兩架參與伊拉克戰爭。最後一架RQ-4A 2006年7月26日出廠。
為了增加性能，訂購中的飛機機身都重新設計，鼻錐和機翼都延伸長。重新命名為RQ-4 Block 20批次，可以載運3,000磅的儀器。第17架Block 20已經生產完成，2006/8/25已經舉行出廠典禮。 2007/3/1第一架Block 20移交到愛德華空軍基地。Block 20統一都定在2007到2008於該基地測試。未來Block 30和40都將類似Block 20預定於2008至2010生產。

成本

研發成本過高一度使全球鷹計畫難產。2006年中的試驗機建造成本超過預算達25%，原因部份來自中途修改設計增加性能。使得一度被國會關切可行性，如果在國家安全上需求評估沒有過的話將被取消。然而2006年七月，全球之鷹計畫完成調整。完成了空軍的評估報告但是生產期程也由2005年八月延到2007年十一月。報告在2007年三月公布預計生產54架並延長計畫兩年到2015年。

美國海軍

美國海軍購買兩架Block 10用於評估監控能力，命名為N-1，機號為166509，配置於愛德華基地，後來2006年3月28日移交給帕圖森河海軍航空站（Naval Air Station Patuxent River），開始進行全球之鷹海上操演（GHMD）專案。海軍VX-20中隊負責此項目。 
2006春季，GHMD操演展開第一部分海上緝毒能力驗證，四架出動監控加勒比海和佛羅里達海岸，監視海上和空中目標。 
2006七月GHMD行動擴及到太平洋邊緣。雖然RIMPAC遙控控制站在夏威夷，但是飛機起降都在愛德華空軍基地，離作業區將近2,500英里（4,000公里）遠。四架全球之鷹配合林肯號航空母艦和好人理查號兩棲突擊艦兩軍艦進行24小時海上監視行動。演習中有一部分是：全球鷹發現海上動靜，展開追蹤，完成多重影像拍攝。之後影像傳送到Patuxent River海軍站處理後傳到夏威夷派出艦隊，等於完成全球性的軍事行動。
諾斯洛普公司還提供一種RQ-4B型給海軍的廣域海上艦控項目（BAMS）競標案。

太空總署

2007年12月，兩架全球鷹從美國空軍移交給NASA太空總署愛德華茲空軍基地的德賴頓飛行研究中心，於2009開始協助NASA的若干空中實驗計畫。這兩架全球鷹也是國防先進研究署第一和第六架專門為了示範先進科技概念而製造的飛機，當空軍有新的全球鷹服役而完全不再需要這兩架時，它們也將完全移交給NASA作為科學用。

德國

歐洲鷹（EuroHawk）是由德國空軍所訂購的RQ-4B衍生版本，2000年開始計畫，與一般的全球鷹主要差異在於特別針對歐洲方面的需求所量身打造的感應器組合。歐洲鷹基本上是以全球鷹Block 20/30/40為基礎，但配備了歐洲航空防務與太空公司（EADS）所開發的SIGINT（意指「Signals intelligence」，訊號攔截分析情報）套件。除此之外，德國海軍也計畫用歐洲鷹來取代原本的達梭-布賀蓋大西洋式電子監測機（Dassault-Breguet Atlantique）。
歐洲鷹在2009年10月8日出廠，並在2010年6月29日時進行了首次飛行。該機種在美國的愛德華空軍基地進行了為期數個月的飛行測試，最後在2011年7月21日抵達德國曼欣格，由駐防在該地的德國空軍第51偵察大隊操作但未正式服役。測試期間消息指出並不順利，美德雙方糾紛甚多，飛機還曾經在空中短暫失聯。
2018年下半年德國空軍表示將放棄歐洲鷹計畫，目前非常樂意將這架飛機出售，初步已經接洽加拿大，德國消息表示該十八年的專案已經進展成一個不斷交錢給美國的天文數字錢坑，僅僅是飛行測試就耗費了德國財政部七億歐元，而這僅僅一架的天價無人機究竟對德國國家利益有何用途至今不明顯，也許儘早下車脫手才是良策。

澳洲

澳洲考慮購買以進行海陸監控。全球鷹將在2007訓練計畫中和RQ-1 Mariner掠食者無人偵察機做一次評比。如果選中全球鷹它將被分派到10和11中隊，配合P-8A海神偵察機作業。並於2018前取代P-3C。

加拿大

加拿大是潛在客戶之一，他們有海陸監視的需求，想要替換現行的CP-140 Aurora有人偵察機，以便用遙控方式對北極和遠洋進行低成本監控。

韓國

南韓國防採辦項目局（DAPA）一直表達希望至少於2011前取得四架RQ-4B和支持設備，分派預算大約USD1900萬美元，以提升韓軍智能化程度以備戰時和美軍能偕同作戰。

日本

日本也有意願向美國採購此型無人偵察機，以監視中國人民解放軍海軍在東海的活動。

小型化改裝

Scaled Composites公司和諾斯洛普·格魯門公司提供50%比例的小型RQ-4A，目前稱為Model 396，是美國空軍斬首行動計畫的一部分。

服役

空軍的環球之鷹試驗評估由艾德華空軍基地452飛行聯隊測試。服役機則交由第9偵查隊，第12偵查隊操作。
全球鷹ATCD原型機已經用於阿富汗戰爭和伊拉克戰爭。使用狀況良好，但是失事率過高有兩架失事等於損失1/4。根據澳洲報紙報導墜毀是由於"故障或保養問題"，換算每飛行小時失事率比F-16高一百倍。但是工程師表示不能把原型機和成熟的飛機相比，比較標準不公平且人員訓練也不足。
2001年4月24日，一架全球鷹以不中停方式從美國加州愛德華空軍基地直飛澳洲愛丁堡空軍基地，創下無人機飛越太平洋的紀錄。共飛了22小時。
全球鷹海上操演專案時兩架移交給美國海軍，2006十二月第二架派往馬里蘭州NAS Patuxent River海軍站服役。兩架留作測試感應器、戰術及程式等改進與海上監控。
2007年10月加州山火時全球鷹也出動；發揮監控優勢。
作為2010年海地地震地震救援工作的一部分，美國五角大樓從阿富汗戰場上調動了一架RQ-4全球鷹偵察機，拍攝地震災後畫面，並向非政府組織和其它救援組織提供間諜飛機拍攝的照片，讓他們能更清楚的了解地面形勢。該全球鷹最初是在阿富汗執行美軍任務的，2010年1月14日調整了任務，讓它在海地飛行了14小時，拍攝了數百張照片。美國空軍計劃1月15日派其拍攝更多災區照片。
2011年3月11日，福島第一核電站事故發生後，美國緊急於3月17日從美軍關島基地調派一架RQ-4全球鷹偵察機，拍攝反應爐受損影像。
2019年6月20日，伊斯蘭革命衛隊周四宣稱，在伊朗荷姆茲甘省上空擊落一架美軍RQ-4全球鷹無人偵察機，痛批美方此舉是「入侵空域」。根據美聯社消息，美國中央司令部發言人海軍上校鄂班（Bill Urban）拒絕評論此事，事後僅提到「沒有無人機飛越伊朗上空」，隨後美國軍方也證實了伊朗擊落了一架全球鷹，紐約時報報導川普總統一度授權打擊伊朗，但在攻擊前夕反悔取消。