于是该导弹的第一个改进型号出来了，这就是增程型号AGM-158B。它的射程增加到900-1000公里，能够从现有防空系统的防御范围之外发射，并凭借射程优势规划飞行路线以绕开对手的拦截。另一种改进型号AGM-158C则针对得到严密防护的海上目标进行了优化设计，可以检测雷达发出的无线电信号并自动躲避，或根据对手的电磁信号进行追踪。此外，这两种先进的巡航导弹还具备强大的网络通信能力，同时发射的多枚导弹可以针对战场环境自主协同作战，共同打击目标。

应该说，美军对这种隐形导弹家族寄予厚望。在历次五角大楼和美国智库的兵推中，它都扮演着“改变中美冲突走向的关键角色”。例如美国空军宣称，每架B-1B战略轰炸机可以挂载36枚AGM-158C，“只需要5架B-1B轰炸机就可以向中国航母编队发射多达180枚该型导弹，即使中国舰队成功击落了95%的导弹，剩余的9枚导弹也能将航母变成燃烧的残骸”。在2023年美国智库“战略与国际问题研究中心”的兵推结果中，具备远射程和隐形能力的AGM-158系列导弹也在台海冲突中发挥了决定性作用。

但美军发现，目前该系列导弹面对解放军时存在两个重大不足——现有库存太少，根据美国空军方面的推算，如果爆发台海冲突，每天会消耗数百枚AGM-158系列导弹，“仅一周多时间就会耗尽美军所有库存”；同时该导弹的射程在打击范围越来越远的中国面前，依然不够。

而AGM-158XR就是专门为此研制的。据称，该导弹的射程可能与“战斧”式巡航导弹相当，达到1800公里甚至更远，“这将极大扩展该武器的灵活性和不可预测性”。美国“动力”网站提到，AGM-158XR对于美军最有吸引力的应用场景是“迅龙”计划，即使用运输机空投装有空射巡航导弹的弹药托盘，可将运输机转化为廉价的战略轰炸机。而AGM-158XR的超远射程将极大提升这些运输机的战场安全性。