W pierwszym etapie prób w locie w październiku 2015 badane było zachowanie aerodynamiczne samoloty z wysuniętymi przewodami tankującymiPegasus demonstruje zdolności. altair, 12 października 2015.. W następnym etapie trwającym ok. 6 miesięcy przeprowadzane są testy przetaczania paliwa do różnych rodzajów statków powietrznych.
24 stycznia 2016 roku wykonano pierwsze, testowe przetoczenie paliwa z KC-46 przy użyciu sztywnego boomu podczas lotu. Podczas trwającej ponad 5 godzin próby, wykonano wiele połączeń z biorącym udział w testach samolotem F-16C, mających na celu sprawdzenia działania sterowania przewodem a następnie podano mu 726 kg paliwa. Pierwsze przetestowanie podawania paliwa przy użyciu giętkiego łącza w powietrzu odbyło się 10 lutego tego samego roku. Odbiorcą paliwa był należący do US Navy samolot F/A-18C Hornet z jednostki doświadczalnej VX-23Pierwsze tankowanie z KC-46, „Lotnictwo”, nr 3 (2016), s. 4, . Próby w locie trwały łącznie 3300 godzin. Wzięło w nich udział sześć przedseryjnych samolotów. W ich trakcie KC-46 przekazały innym biorącym udział w próbach maszynom ponad 900 ton paliwa. Zakończenie testów w powietrzu ogłoszono 13 lipca 2018 rokuKC-46A Pegasus zakończył próby, „Wojsko i Technika”, nr 8 (2018), s. 71, .