當V-22推進裝置垂直向上,產生升力,便可像直昇機垂直起飛、降落或懸停,其操縱系統可改變旋翼上升力的大小和旋翼升力傾斜的方向,以使飛機保持或改變飛行狀態。 在起飛之後,推進裝置可轉到水平位置產生向前的推力,像固定翼螺旋槳飛機一樣依靠機翼產生升力飛行。這時以主翼後緣的兩對副翼可保證飛機的橫向操縱,鉸接在端板式垂直尾翼上的方向舵和水平尾翼上的升降舵可以依靠舵機改變飛行方向和飛行高度。由於旋翼直徑大,在地面將推進裝置轉到水平位置會使旋翼會碰到地面,所以V-22不能像飛機一樣在跑道滑行升降。為此,V-22另一升降模式為短距起降(STOL,Short Take-Off and Landing),推進裝置會轉至前向45°,同時產生升力及向前推力,使機身在跑上滑行,主翼產生的升力,加上旋翼的升力使V-22在滑行短距離後能起飛,同樣方式也能用於降落。此模式之好處在於較垂直起降節省燃料。在直升機模式下,因為主翼擋住了部份旋翼的氣流,相比Tiltwing設計損失了10%的升力,但卻有更佳的短場升降性能。
由美國特種作戰司令部(英語:United States Special Operations Command,簡稱:USSOCOM)屬下的航空戰力使用的型號,將展開遠程,特種作戰任務,並將裝上外掛油缸。在2006年11月16日,佛羅里達州西北部的Hurlburt Field舉辦的儀式中,空軍正式宣佈會採用CV-22。