美国空军与美国太空探索技术公司也有着深度合作。2019年3月，美空军授予该公司2800万美元合同，对“星链”开展军事服务演示验证。在同年11月的低轨技术验证试验中，“星链”为美空军C-12运输机提供高达610Mbps带宽的网络服务。2020年9月，在美空军实弹演习中，“星链”为美空军“高级战斗管理系统”提供服务，并与AC-130“空中炮艇”、KC-135空中加油机等多种空基和陆基平台进行联通。
美国陆军也在开发“星链”的军事价值。2020年5月，美陆军与美国太空探索技术公司签署了为期3年的合作研发协议，以测试“星链”为陆军通信网络提供服务的可行性。在“项目融合-2021”实弹演习中，美陆军利用“星链”卫星搭载的传感器探测目标，并将数据传输至“泰坦”地面站进行智能决策，自主选择打击武器并摧毁目标，将完整杀伤链时间缩短至20秒。
