“全球鹰”于1998年2月首飞，在actd计划执行期内完成了58个起降，共719.4小时飞行。1999年3月第二号原型机坠毁，携带的专门为“全球鹰”设计的侦察传感器系统毁坏；1999年12月，三号机在跑道滑跑时出现事故，毁坏了另外一个传感器系统。因此在之后的试飞中，没有加装电子/红外传感器系统。但测试了单独的合成孔径侦察雷达，并获得了侦察影像；2000年3月试飞继续，6月一个完整的“全球鹰”系统重新部署到了爱德华兹空军基地。
2001年4月22日，“全球鹰”完成了从美国到澳大利亚的越洋飞行创举。既便是有人驾驶的飞机，也只有其中少数能够跨越太平洋，如大型民航客机。这是无人机首次完成这样的壮举。飞行距离远也使得“全球鹰”可以逗留在某个目标的上空长达42个小时，以便连续不断的进行监视。“全球鹰”的地面站和支援舱可使用一架c-5或两架c-17运送，“全球鹰”本身则不需要空运，因为其转场航程达25002千米，续航时间38小时，能飞到任何需要的目的地。
全球鹰在2001年4月进行的飞行试验中，达到了19850米的飞行高度，并打破了喷气动力无人机续航31.5小时的任务飞行记录。这项记录曾经是compass cope-r无人机保持了26年之久的世界记录。
2011年3月11日日本地震，日本陆上自卫队的两架直升机于3月16日开始向福岛第一核电站三号机组注水。
当天，美国空军派遣了一架全球鹰无人机从关岛出发飞往当地，以搜集日本核电站的高清图像，甚至有可能派它去细看被破坏的核反应堆和冷却池。这意味着全球鹰无人机能够成像显示最热的点在哪个位置，反应堆的哪个部分也许是最接近破裂处或其他受损地方的，火苗是否被彻底扑灭，以及随着时间的推移，检验不同方法取得的冷却效果。
其实，全球鹰无人侦察机已经在日本上空飞行数天，搜集航空数据以协助救援工作。但这可能是它第一次试图协助正在发生的核危机。全球鹰显然非常胜任这份工作，除了是无人驾驶（这就让它不怎么怕核辐射），全球鹰的传感器阵列还包括热红外传感探测器呢。
