１００年前，在美國與西班牙的戰爭中，美海軍就嘗到了不能航行補給的苦頭。美軍艦在古巴港口封鎖西班牙軍艦時，需要重新加煤。可當它們在公海上並排加煤時卻碰破了運煤船。無奈只好派海軍陸戰隊在古巴登陸，搶佔港口加煤。當西班牙戰艦從港口逃逸時，美４艘戰列艦中的一艘卻因去港口加煤而未能投入戰鬥，失去追堵西班牙艦的戰機。這件事使美國海軍決心發展第一批航行補給系統。
在西班牙與美國戰爭結束至一戰開始期間，美海軍研製和試驗了幾種在海上添加燃料的系統。這些系統可在艦船相隔９２米的距離內，在運煤船橫搖２０°的情況下，將煤裝在袋內，使用一根高架張索通過艦傳送，每小時輸煤累計８３噸。軍艦使用燃油後中止了在海上加煤系統的發展。
在一戰期間，由於美國使用燃油的驅逐艦巡航距離短，不能直接到達歐洲，需要在海上加油。為此，美艦“莫米”號赺ＡＯ－２𨪜被指令駐屯大西洋中部，為這些驅逐艦加油，但卻缺乏加油手段。在駐屯途中，“莫米”號的副艦長兼總工程師切斯特·尼米茲想出了一種橫向加油的臨時措施，發明了一種被命名為“尼米茲應急索具”的加油系統，加油時兩船間距１２米。“莫米”號用這種方法為３４艘驅逐艦加過油。後來，尼米茲應急索具成為美海軍在海上主要的加油索具，直到二戰後。
尼米茲海上補給應急索具的最大的優點是費用低廉，容易實現，但並不是在任何海況下都能適用。例如，美海軍的特遣艦隊在救援威克島海軍陸戰隊駐軍時，曾由於在中海況下為驅逐艦加油困難，延誤了時間，使日本人得以在該島登陸並佔領該島。後來颱風侵襲了艦隊，它們想加油而不能加，因此損失了３艘驅逐艦。
在策劃硫磺島戰役時，美海軍又遇到了彈藥補給的難題。當時美海軍陸戰隊曾要求美海軍在登陸前作１０天炮擊，但美海軍沒有掌握航行補給彈藥的技術，所載彈藥僅夠炮擊３天，要補充彈藥必須退到遠離戰區的錨地。
為解燃眉之急，雷蒙德·斯普魯恩斯曾指示後勤編隊的伯頓上校要創造在海上進行彈藥補給的方法。於是，伯頓提出了一種使用現已裝在艦上用於在港口裝卸乾貨的臨時索具補給彈藥的方法。這種方法稱為“伯頓傳輸索具”。以後美海軍就使用伯頓傳輸索具和尼米茲加油索具進行海上加油、補充彈藥和給養，一定程度地解決了海上補給問題，使得美海軍龐大的航空母艦特遣編隊在二戰的最後幾個月中，能屯留和飛行在日本本土外，勿需返回在２０００海裏外的最近的萊特灣基地。太平洋艦隊司令切斯特·尼米茲把這些臨時索具稱為“豆、彈、黑油”系統，並奉為海軍的秘密武器。
不過，這種補給方法一直到朝鮮戰爭都未定型。朝鮮戰爭促進了美海軍航行補給思想的發展，因為三年的朝鮮戰爭使美海軍每４天就必須要讓二戰中的老油船、彈藥船和補給船與入侵朝鮮海域的第７７特遣艦隊會合一次。考慮到美國的世界霸主戰略，而且航行補給無論在平時還是戰時都非常需要，於是美國會在１９５３年新艦建造計劃中批准了建造首批專用的航行補給船，即ＡＯ－１４３級油船、ＡＥ－２１級彈藥船和ＡＦ－５８級補給船。
１９５７年，美海軍作戰部長伯克召開航行補給會議。這次會議後，提出了兩種航行補給措施。第一，建造一種航速能與戰鬥群同步，能攜帶、傳輸所有艦隊需要的各種物品的航行補給船，即後來的ＡＯＥ高速戰鬥支援艦。這種高速戰鬥支援艦曾在整個越南戰爭中發揮重要作用，對航空母艦進行一步到位的補給赺一站補給𨪜。而且，一艘ＡＯＥ支援艦可抵以前的３艘補給船。補給時間也從以前的１０小時縮短為３小時。ＡＯＥ支援艦也是唯一能與戰鬥群航速匹配的航行補給船。
第二，研製一種從補給船的貨艙和油艙到接收艦的彈藥艙、幹貨艙和油艙都自動化的補給系統。ＡＯＥ支援艦裝用這種系統後能在５級海況下日夜為航空母艦進行戰時補給燃油、彈藥和其他補給品，時間為１小時。同時，也為編隊的巡洋艦和驅逐艦加油和補充給養、傳輸導彈赺速率為每具發射架每發導彈９０秒。
裝有這種新自動補給系統的第一批航行補給船和戰鬥艦艇於１９６３年服役。但當時的航行補給目標卻未能完全實現。唯一完全成功的只有自動燃油連接和脫開系統赺稱為探頭加油系統𨪜。使用此系統能將驅逐艦的加油時間較原來縮短一半。沒有成功的是導彈的補給。補給“韃靼人”、“小獵犬”和“黃銅騎士”導彈還需要開箱。這就帶來了一定的危險。保護導彈只能靠控制導彈的總重量。
為了解決導彈補給問題，又發展了稱為“快速自動穿梭傳送系統”赺Ｆａｓｔ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｈｕｔｔｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ𡊨 ＦＡＳＴ𨪜。美海軍有７６艘導彈艦和２７艘導彈補給船使用該系統。後來，美海軍又研製了由ＦＡＳＴ系統演變而來的簡化系統，即１９７０年開始投入使用的“標準橫向補給系統”赺Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｎｓｉｏｎｅｄ Ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｍｅｎｔ Ａｌｏｎｇｓｉｄｅ Ｍｅｔｈｏｄ𡊨 ＳＴＲＥＡＭ𨪜。研製ＳＴＲＥＡＭ用了１０年時間。裝ＳＴＲＥＡＭ的第一艘新補給艦於１９８２年進行驗收試驗。試驗表明，該系統充分地吸收了過去１５年中航行補給的許多經驗教訓，有高度的可靠性和可維修性。
最大的缺點是需要的人力過多。目前，對１艘航空母艦進行補給，在航母的接收站大約需要８０人。對於主要的貨物、武器的裝卸和下艙貯存約需要４００人。由於傳輸速率高於下艙速率，因此，這４００人中的大部分人，在補給船駛離航母后，仍將繼續以很長的時間進行武器和貨物的下艙。將在２００１年開始建造的ＣＶＮＸ航母，計劃的艦員約為“尼米茲”級航母的一半赺３１８４人，含２０３名軍官，不含飛行人員𨪜，連同其他部門在內能召集起來作補給工作的人員充其量也不過４００∼５００人。要用現在的ＳＴＲＥＡＭ補給系統進行武器補給和下艙貯存而又同時進行戰鬥似乎不太可能。
巡洋艦和驅逐艦的每個接收站需要１５∼２５名索具操作員赺“伯克”級是１５∼２１名𨪜。這也顯得太多，不能接受，因為將在２００５年開始建造的新的ＤＤ－２１級驅逐艦的人員編制只有９５人。許多在巡洋艦和驅逐艦上的垂直發射系統的導彈用現在的ＳＴＲＥＡＭ系統進行補給也顯得太大和太重。
目前航行補給系統的每個補給站的額定量是對空武器每小時３５噸，或給養品是每小時２１噸。有三條ＳＴＲＥＡＭ系統補給的１艘航母大約每小時能接收１０５噸武器。其他還可以從ＡＯＥ上的兩架垂直補給直升機的每一架上每小時接收３０噸。補給５００噸武器包括靠攏、連接索具和駛離，大約需花４小時。在此期間，航空母艦的飛行作業要受到嚴重限制，因為垂直補給武器裝卸設備壅塞了飛行甲板。航空母艦與ＡＯＥ補給艦保持安全補給位置的最佳航向和１２∼１５節的補給航速也可能與飛機彈射和返航著艦所需的航向和航速相悖。ＡＯＥ能與補給武器同時進行的加油一般在兩小時內可完成，也不大影響飛行作業。
自“福萊斯特”級航母服役以來，兩艦間的航行補給距離的問題日益突出。因為這級航母的飛行甲板右舷有巨大的凸體。海上加油軟管長９２米，從ＡＯＥ側至航母外飛行甲板凸體的最大距離約６１米。在此距離內，目前加油用的雙探頭插銷機構和拉索元件的索具結構不能使探頭接上。航母實際的最大加油間距是５５米。傳輸航空發動機和阻攔索的重型起重機赺起重力２５９０千克以上𨪜需要靜水作業，兩艦間的間距不能大於３７米。
總之，目前在使用的ＳＴＲＥＡＭ航行補給系統只解決了６０年代出現的問題。此系統現已使用了近３０年，它既不能完全滿足９０年代航行補給的要求，也不適應２１世紀的需要。
在過去的１００年中，美海軍共研製了五種不同的航行補給系統。五種系統中的每一種都特定地滿足當時的航行補給作業要求，沒有考慮到未來的發展。結果，當作戰要求出現變化時，它們總是猝不及防，只好臨時湊合。因此，新一代航行補給系統在設計時要求考慮到長遠，不僅要克服目前諸如“尼米茲”級航母和“伯克”級驅逐艦的不足，還必須滿足目前正在設計的諸如ＣＶＮＸ航母和ＤＤ－２１級驅逐艦需要的航行補給要求。
新一代航行補給系統必須減少人力。航行補給作業是勞動密集型的高強度作業。雖說在航行補給時可臨時抽調其他部門的人員，但未來的艦艇的艦員編制只為目前艦艇編制的一半或更少。因此，新一代航行補給系統除了要求艦員提高技術水平外，還應有適當的切實可行的自動化以適應２１世紀艦艇人員減少的要求。
目前正在美海軍水面戰中心懷尼米港分部設計的新一代航行補給系統，為減少人員採取的技術措施是將提高自動化程度、減少航行補給索具、加大每次的貨物傳輸量、加粗輸油軟管，以及提高貨物的輸送速率等結合起來。當然，還要適當地兼顧到對未經更新的較老的戰鬥艦艇和友好國家的戰鬥艦艇的補給。
在過去１０年中，美國海軍曾發生過１３次航行補給碰撞事故。增加補給船和接收艦間的補給距離會減少出現這種碰撞的風險，但同時也會增加纜索的張力。因此，必須對補給船的補給站和戰鬥艦艇的接收站進行修改。
目前的航行補給系統不能傳輸大型航空發動機或垂直發射系統的導彈，而這兩種東西目前都已裝備艦隊。因此，需要有安全有效的補給方法。新一代航行補給系統在提高每次的輸送重量後，補給航空發動機的問題將會得到解決。但傳送垂直發射導彈的問題解決起來就複雜得多。未來解決垂直發射導彈的補給可能是對戰鬥群補給船派駐專家，並在接收的戰鬥艦艇上永久性地安裝一些最低限度的導彈補給設備。當貨物索具被接上之後，航行補給專家組將由補給船坐上運送車廂，通過索具送到接收艦赺現在設計的運送車廂可裝６人𨪜，接著輸送垂直發射導彈補給裝置。然後將空的垂直發射導彈裝運箱吊起、傳輸裝有導彈的裝運箱並下艙貯存。這種新的海上導彈補給系統在５級海情下操作時，其起、裝速率預計是每小時１５噸。導彈補給結束後，再將導彈補給裝置和專家組拉回到補給船。
美國海軍未來補給時還可能採用民用集裝箱，即整箱整箱地傳輸。在過去３０年中，對航行補給採用民用集裝箱曾爭論不休，但最後都沒有結果。最近在美海軍水面戰中心懷尼米港分部進行的試驗指出，民用集裝箱對按航行補給民用集裝箱設計的補給船、航空母艦和大型兩栖艦是可行的，也適於按航行補給民用集裝箱設計的未來的Ｔ－ＡＤＣＸ和航母ＣＶＮＸ。如果採用民用集裝箱進行航行補給，那對海上航行補給將是一次革命。民用集裝箱的尺寸為８′×８′×２０′，重達１０∼１５噸，要想直接使用絕非易事，需要進行大量的研究和試驗以驗證其是否安全。懷尼米港分部已使用２０′的民用集裝箱進行一系列的起、運試驗，並強烈推薦及早開始集裝箱航行補給系統的研究、發展、試驗和鑒定。