KA-6D to specjalistycznie zmodyfikowany A-6A, przeznaczonym do tankowania w locie. Łącznie 90 A-6A zostały przebudowane na latające cysterny.
Doświadczenie Marynarki Wojennej z samolotami odrzutowymi w konflikcie koreańskim doprowadziło do powstania wymogu, aby bombowiec atakujący niskiego poziomu mógł dostarczyć amunicję przeciw ruchomym i stałym celom morskim i lądowym w każdych warunkach pogodowych i ciemności. Miał być poddźwiękowy i zdolny do dostarczania zarówno broni jądrowej, jak i konwencjonalnej, dzięki czemu jest użyteczny zarówno w konflikcie nuklearnym, jak i konwencjonalnym. Pierwotnie oznaczony jako A2F-1, po wprowadzeniu jednolitego oznaczenia dla sił zbrojnych, zmieniony na A-6A, wszedł do służby w lotnictwie marynarki w lutym 1963 r. Pierwszym dywizjonem wyposażonym w nowe maszyny był VA-42.
W 1968 Grumman otrzymał zgodę od amerykańskiej marynarki wojennej na budowę specjalistycznego wariantu Intrudera. Został on oznaczony jako KA-6D i poleciał po raz pierwszy 16 kwietnia 1970 roku. System Digital Navigation Attack Navigation Equipment (DIANE) został usunięty, samolot został całkowicie przebudowany, wewnętrzne zbiorniki paliwa zostały wymienione, a skrzydła zostały przerobione. Do nawigacji wprowadzono system nawigacji Omega. Paliwo do tankowania przechowywano w czterech zbiornikach podciśnieniowych, a czasami w zbiorniku podwieszanym pod kadłubem.
Marynarka wojenna na swoim wyposażeniu miały dwie maszyny przystosowane do tankowaniu w powietrzu, Douglas KA-3, a później KA-6. KA-3 miał zapas 29 000 funtów paliwa na 460 mil, czyli około 2,2 pełne F-4J. KA-6 dostarczał tylko połowę paliwa, a S-3 jeszcze mniej. Tankowce towarzyszyły maszyną wysyłanym z lotniskowców stacjonującym w Zatoce Tonkińskiej, do ostatecznego tankowania, zanim dotarli do celu. Następnie Tankery były trzymane w gotowości w powietrzu, gdy siły uderzeniowe wracały znad celu. Następnie Tankowce czekały w gotowości na wypadek gdyby powracająca maszyna, prawie bez paliwa, opuścił swoją „linę” i musiał zawracać się na drugą próbę lądowania.
Pomimo, że tankowce US Navy KA-6 i KS-3 wykonały ponad 1.000 lotów podczas wojny w Zatoce Perskiej, samoloty Navy były zależne od KC-135 US Air Force. Nieco ponad 30 procent tankowania anten KC-135 w tej wojnie wykonano dla US Navy.
KA-6D teoretycznie mógł być używany w roli bombowca dziennego, jednakże nigdy nie był wykorzystywany do tego typu działań.W składzie dywizjonów A-6 zawsze było kilka maszyn KA-6D. Po wycofaniu A-6 ze służby marynarka wojenna oraz korpus piechoty morskiej utraciła zdolność autonomicznego tankowania maszyn w locie. Co prawda S-3 Viking ma również możliwość tankowania w powietrzu, ale jego osiągi i pojemność paliwa skutecznie ograniczają ją do roli latającej cysterny. Zdolności do tankowania w misji przywrócono po wprowadzeniuF/A-18E Super Hornet który może pełnić funkcję latającej cysterny.
Model wykonany z zestawu Italeri przedstawia maszynę KA-6D Tanker Bu.No 151809 stacjonującego w 1972 roku na lotniskowcu USS Coral Sea. Yankee Station, Morze Południowo-Chińskie