KLM
tidak menyebabkan kesulitan keuangan KLM berubah. Van der Beugel mengundurkan diri sebagai presiden pada tahun 1963 karena alasan kesehatan. Horatius Albarda ditunjuk untuk menggantikan Ernst van der Beugel sebagai presiden KLM pada tahun 1963. Alberda memulai reorganisasi perusahaan, termasuk pengurangan staf dan penerbangan. Pada tahun 1965, Alberda meninggal dalam sebuah kecelakaan
udara. Kemudian Dr. Gerrit van der Wal menggantikan Alberda sebagai presiden KLM. Van der Wal menjalin kesepakatan dengan pemerintah Belanda bahwa KLM akan dijalankan sekali lagi sebagai perusahaan swasta tanpa campur tangan dari pemerintah. Pada 1966, saham dari pemerintah Belanda di KLM pun dikurangi menjadi 49.5% (saham minoritas). Pada tahun 1966, KLM memperkenalkan Douglas DC-9 untuk rute Eropa dan Timur Tengah.
Bangunan terminal baru di Bandara Schiphol Amsterdam dibuka pada bulan April 1967 dan pada tahun 1968, Douglas DC-8-63 masuk dalam armada KLM. Dengan kapasitas 244 kursi, pesawat tersebut adalah pesawat terbesar pada saat itu. KLM merupakan maskapai pertama untuk menempatkan Boeing 747-200B ke dalam layanan mulai Februari 1971. Pesawat ini bermesin Pratt dan Whitney JT9D, sehingga KLM pun mengawali era pesawat jet
berbadan lebar. Pada Maret 1971, KLM membuka kantor pusatnya di Amstelveen. Pada tahun 1972, KLM membeli Douglas DC-10 yang pertama. Pesawat ini adalah respon McDonnell Douglas untuk Boeing 747.
Pada tahun 1973, Sergio Orlandini ditunjuk untuk menggantikan Gerrit van der Wal sebagai presiden KLM. Pada saat KLM serta maskapai lainnya harus berurusan dengan kelebihan kapasitas. Orlandini mengusulkan untuk mengkonversi 747 menjadi 747 Combi yang bisa membawa kombinasi penumpang dan barang. Pada bulan November 1975, 747-200 Combi ditambahkan ke armada KLM
Krisis minyak tahun 1973 menyebabkan kondisi ekonomi menjadi sulit, sehingga KLM harus meminta bantuan pemerintah dalam mengatur utang. KLM pun menerbitkan saham tambahan kepada pemerintah. Pada akhir tahun 1970, saham pemerintah telah meningkat lagi menjadi saham mayoritas sebanyak 78%. Sehingga sekali lagi KLM dinasionalisasi.
Pada tahun 1980, KLM berhasil mengangkut 9715069 penumpang. Pada tahun 1983, KLM berhasil mencapai kesepakatan dengan Boeing untuk mengonversi dek atas dari sepuluh unit Boeing 747-200 Combo miliknya menjadi lebih panjang. Konversi ini mulai dikerjakan pada tahun 1984 di pabrik Boeing di Everett, Washington, dan akhirnya selesai pada tahun 1986. Pesawat ini lalu diberi nama Boeing 747-200SUD atau
747-300, yang dioperasikan sebagai tambahan terhadap tiga unit Boeing 747-300 yang telah dimiliki KLM. Pada tahun 1983, KLM menerima sepuluh unit Airbus A310 baru, yang telah dipesan sebelumnya. Sergio Orlandini mengundurkan diri pada tahun 1987 dan ia pun digantikan oleh Jan de Soet. Pada tahun 1986, kepemilikan saham pemerintah Belanda di KLM dikurangi menjadi hanya 54.8%.
Diperkirakan, kepemilikan saham ini akan dikurangi lebih lanjut pada dekade tersebut. Pada bulan Juni 1989, KLM memperkenalkan Boeing 747-400 terbarunya.
Dengan adanya liberalisasi di pasar Eropa, KLM juga mulai mengembangkan penghubungnya di Amsterdam Schiphol dengan mengangkut penumpang dari maskapai yang bekerja sama dengannya. Sebagai bagian dari pengembangan jaringannya ke luar negeri, KLM pun mengakuisisi 20% saham di Northwest Airlines pada bulan Juli 1989. Pada tahun 1990, KLM berhasil mengangkut 16000000 penumpang. Presiden KLM, Jan de Soet mengundurkan diri pada akhir tahun
1990 dan ia pun digantikan oleh Pieter Bouw, pada tahun 1991. Pada bulan Desember 1991, KLM menjadi maskapai Eropa pertama yang memperkenalkan program penumpang setia, yang diberi nama "Flying Dutchman".
Pada bulan Januari 1993, Departemen Transportasi Amerika Serikat memberikan persetujuan atas kerja sama KLM dan Northwest Airlines, sehingga keduanya dapat makin mengintensifkan kerja sama. Pada tahun 1994, kepemilikan saham KLM di Northwest Airlines ditingkatkan menjadi 25%.
KLM memperkenalkan armada Boeing 767-300ER terbarunya pada bulan Juli 1995. Pada bulan Januari 1996, KLM mengakuisisi 26% saham di Kenya Airways, maskapai penerbangan nasional Kenya. Pada tahun 1997, Pieter Bouw mengundurkan diri, dan ia pun digantikan oleh Leo van Wijk. Pada bulan Agustus 1998, KLM membeli kembali seluruh sahamnya yang dimiliki oleh pemerintah Belanda, sehingga KLM pun resmi
kembali menjadi swasta. Pada tanggal 1 November 1999, KLM mendirikan AirCares, sebuah yayasan pengumpulan dana untuk anak telantar.
KLM memperbarui armada antar benuanya dengan mengganti Boeing 767, Boeing 747-300, dan McDonnell Douglas MD-11 miliknya, dengan Boeing 777-200ER dan Airbus A330-200. MD-11 tetap dioperasikan oleh KLM hingga bulan Oktober 2014. Boeing 777 pertama KLM dikirim pada tanggal 25 Oktober 2003, sementara Airbus A330-200 pertama KLM diperkenalkan pada tanggal 25 Agustus 2005.
Pada tanggal 30 September 2003, Air France dan KLM setuju untuk bergabung, dan juga membentuk sebuah perusahaan induk bernama Air France-KLM, dimana Air France dan KLM akan menjadi anak usahanya. Kedua maskapai akan tetap memakai nama mereka masing-masing, serta Bandara Charles de Gaulle di Paris dan Bandara Schiphol di Amsterdam akan tetap menjadi penghubung utama kedua maskapai ini. Pada bulan Februari 2004, Komisi Eropa dan Departemen
Kehakiman Amerika Serikat pun menyetujui rencana penggabungan ini. Pada bulan April 2004, pemegang saham KLM menukar sahamnya di KLM dengan saham di Air France. Penggabungan inipun disetujui oleh pemegang saham masing-masing maskapai pada bulan yang sama. Pada tanggal 4 Mei 2004, diumumkan bahwa penukaran saham telah selesai dilaksanakan. Pada tanggal 5 Mei 2004, penggabungan Air France dan KLM pun
dinyatakan selesai. Sejak tanggal yang sama, Air France-KLM juga mencatatkam sahamnya di Euronext di Paris, Amsterdam, dan New York. Pada bulan September 2004, dibentuklah perusahaan induk bernama Air France-KLM, sehingga penggabungan telah resmi selesai. Penggabungan ini menghasilkan grup maskapai terbesar di dunia dan seharusnya mampu menghemat biaya operasi sebesar €400 juta hingga €500 juta.
Walaupun begitu, tidak tampak bahwa kerja sama antara KLM dan Northwest Airlines (yang juga bergabung dengan Delta Air Lines pada tahun 2008) merenggang. KLM dan Northwest pun bersama-sama bergabung ke aliansi SkyTeam pada bulan September 2004. Pada tahun 2004 juga, beberapa manajer senior KLM diberitakan menerima bonus dari penggabungan dengan Air France, saat 4500 orang pegawai lainnya harus dirumahkan akibat penggabungan ini.
Setelah beberapa desakan dari pihak eksternal, manajer-manajer tersebut pun mengembalikan bonus yang telah mereka terima.
Pada bulan Maret 2007, KLM mulai menggunakan sistem reservasi Amadeus, bersama dengan Kenya Airways. Setelah menjabat 10 tahun sebagai presiden, Leo van Wijk mengundurkan diri dan ia pun digantikan oleh Peter Hartman.
Mulai bulan September 2010, KLM mengintegrasikan divisi angkutan penumpang milik Martinair ke dalam KLM, dengan memindahkan semua personel dan rutenya. Sehingga mulai bulan November 2011, Martinair hanya memiliki divisi kargo dan perawatan. Pada bulan Maret 2011, KLM dan InselAir berhasil mencapai kesepakatan untuk melakukan kerja sama, sehingga mulai tanggal 27 Maret 2011, penumpang KLM dapat melanjutkan perjalanannya dengan
InselAir, melalui penghubung InselAir di Curacao dan Sint Maarten. Kerja sama ini diperkuat dengan diresmikannya perjanjian codeshare antara keduanya pada tahun 2012.
Pada tanggal 20 Februari 2013, KLM mengumumkan bahwa Peter Hartman akan mengundurkan diri dari jabatannya sebagai presiden dan CEO KLM pada tanggal 1 Juli 2013. Ia pun digantikan oleh Camiel Eurlings. Hartman tetap menjadi pegawai KLM, hingga ia pensiun pada tanggal 1 Januari 2014. Pada tanggal 15 Oktober 2014, KLM mengumumkan bahwa Eurlings telah mengundurkan diri dari jabatannya, sehingga ia pun digantikan oleh Pieter Elbers.