Historia thumb|Film przedstawiający tankowanie w powietrzu X-47B, 23 kwietnia 2015 thumb|Pierwszy start X-47B w bazie lotniczej Edwards w Kalifornii, 4 lutego 2011 thumb|X-47B ze na pokładzie lotniskowca George H.W. Bush, 14 maja 2013 thumb|X-47B podczas startu z lotniskowca George H.W. Bush, 14 maja 2013 thumb|X-47B po pomyślnym lądowaniu na lotniskowcu George H.W. Bush, 10 lipca 2013
Program testowy Pierwszy lot demonstratora X-47B AV-1 odbył się 4 lutego 2011. w bazie Edwards AFB, a pierwszy lot w konfiguracji przelotowej – 30 września 2011. Drugi egzemplarz, AV-2, wzbił się w powietrze 22 listopada 2011. Początkowo planowano trzyletni program obejmujący 50 lotów, jednak stabilność konstrukcji pozwoliła zakończyć wstępne próby po 16 misjach. Marynarka Wojenna zdecydowała następnie o rozszerzeniu testów o operacje pokładowe i autonomiczne tankowanie w powietrzu.
W 2012 oba demonstratory przeniesiono do NAS Patuxent River, gdzie przeprowadzono testy w środowisku intensywnego zakłócania elektromagnetycznego, startów z katapulty i lądowań z użyciem aerofiniszera. 29 listopada 2012 wykonano pierwszy udany start z katapulty z lądu.