I 2004 kom KLM med i SkyTeam-alliancen, som blev grundlagt i 2000 af Air France, Aero Mexico, Delta og koreansk. I dag har Skyteam alliancen 11 medlemmer: Air France, Aeroflot, Aero Mexico, Alitalia, China Southern Airlines, Continental, CSA Czech Airlines, Delta, KLM, Korean samt Northwest.
Tilsammen tilbyder alle selskaber i alliancen over 16.000 daglige flyvninger til 841 destinationer i hele verden. SkyTeam er verdens næststørste flyselskab alliance.