Det amerikanske luftforsvaret brukte KC-97 fra 1950 fram til de ble faset ut til fordel for KC-135 ved begynnelsen av 1956. Flyene ble da overført til luftforsvarets reservestyrke og til Air National Guard før det ble tatt fullstendig ut av tjeneste i 1978. Totalt ble 816 KC-97 innkjøpt fra Boeing, mens kun 74 fly ble kjøpt inn av fraktevarianten, C-97. KC-97 hadde fire bensindrevne propellmotorer, men fraktet med seg jet-drivstoff for øverføring til jetfly i luften. På grunn av dette hadde flyet separate drivstoffsystemer for de to forskjellige typene drivstoff. To jetmotorer ble lagt til i konstruksjonen for å øke den maksimale operative høyde og hastighet, noe som gjorde tankflyene mer kompatible med datidens jetfly.