Cùng với hợp tác quốc phòng, quan hệ thương mại quốc phòng giữa hai nước từng bước được cải thiện và phát triển. Trong suốt thời kỳ chiến tranh lạnh, Ấn Độ từng mua hầu hết vũ khí và trang thiết bị quốc phòng từ Liên bang Xô viết, nhưng những năm gần đây các vụ mua bán giữa Mỹ và Ấn Độ đã tăng lên nhanh chóng. Mỹ đã có những bước khởi đầu tốt đẹp trong việc thâm nhập vào thị trường vũ khí mới và đầy tiềm năng này.
Nhà phân tích quân sự nổi tiếng Ấn Độ - Uday Bhaskar nói: “Tôi nghĩ rằng trong thời gian gần đây đã có sự thay đổi trong mối quan hệ có thời được mô tả là mối quan hệ lạnh nhạt. Ấn Độ và Hoa kỳ đang tiến gần tới chổ chủ động giao tiếp với nhau một cách thận trọng và trong bối cảnh này, Ấn Độ đã bắt đầu tìm kiếm nguồn cung ứng khả tín nhất cho các loại trang thiết bị quân sự, và rõ ràng là Hoa Kỳ có một vị thế rất khả tín trên toàn cầu của một nước cung ứng các loại thiết bị quan trọng”[53].
Vụ mua bán vũ khí lớn của Mỹ với Ấn Độ là vào năm 2002, khi đó Mỹ đã đàm phán nhựơng thiết bị rađa trị giá 190 triệu USD cho Ấn Độ. Ấn Độ cũng dành 29 triệu USD để trang bị các thiết bị chống khủng bố.
Từ năm 2003, Mỹ đã bắt đầu dở bỏ những hạn chế trong hợp tác và trao đổi quốc phòng với Ấn Độ. Một động thái quan trọng trong quan hệ quốc phòng hai nước là tuyên bố những bước tiếp theo của quan hệ đối tác chiến lược. Ấn Độ đã mở rộng khuôn khổ pháp lý về kiểm soát xuất khẩu và sử dụng các công nghệ nhạy cảm, điều này giúp Mỹ có thể dở bỏ một số kiểm soát nhằm ngăn xuất khẩu những công nghệ này sang Ấn Độ.
Sang năm 2004, Quốc hội Mỹ đã thông báo bán hệ thống tự bảo vệ máy bay trị giá 40 triệu USD cho Ấn Độ (máy bay chuyên chở các nguyên thủ 737). Ngoài ra, bộ ngoại giao Mỹ cũng đã cho phép Israel bán cho Ấn Độ hệ thống cảnh báo sớm không phận Phalcon- hệ thống do Mỹ và Israel cùng triển khai.
Tháng 3/2005, Mỹ đã tuyên bố cho phép các tập đoàn của Mỹ ký kết những hợp đồng lớn cung cấp máy bay chiến đấu hiện đại cho không lực Ấn Độ, bao gồm cả việc Mỹ sẵn sàng cấp phép cho các máy bay là sản phẩm hợp tác với Ấn Độ, sự kiện này đánh dấu một bước đột phá mới trong chính sách cấp phép của Mỹ. Mỹ cũng đã sản xuất và bán máy bay chiến đấu F16 và F18 cho Ấn Độ.
Sang năm 2006, hai bên đã phê chuẩn thương vụ mua bán tàu vận tải USS Trenton (được đặt tên là Jalashwa) trị giá gần 50 triệu USD. Việc Mỹ bán cho hải quân Ấn Độ Landing Platform Dosk (LPD)14 vào ngày 17/1/2007 là một sự kiện quan trọng. Đây là lần đầu tiên hải quân Ấn Độ có loại tàu này, với trọng lực nước rẽ là 17000 tấn.
Trong tháng 5/2007, Mỹ đã bán cho Ấn Độ 6 máy bay C-103J Lockheed Martin và các phụ tùng kèm theo trị giá hơn 1 tỷ USD. Máy bay C-103J là phiên bản mới nhất của loại máy bay vận tải Hercules vốn được coi là con ngựa thồ của Mỹ trong hơn nửa thế kỷ qua. Loại máy bay mà Ấn Độ muốn mua là phiên bản mới nhất, hiện đại của loại máy bay siêu Hercules có nhiều chức năng.
Trong một thông báo gửi cho Ấn Độ, cơ quan hợp tác an ninh quốc phòng Mỹ (DSCA) cho biết: hợp đồng mua bán 6 máy bay trên sẽ tăng cường các mục tiêu an ninh quốc gia và chính sách đối ngoại của Mỹ thông qua việc cung cấp cho Ấn Độ khả năng thiết lập cầu hàng không để phục vụ các hoạt động đặc biệt đáng tin cậy.
Hợp đồng mua bán loại máy bay này đánh dấu nổ lực đa dạng hóa quan trọng hệ thống vận tải quân sự của Ấn Độ vốn vẫn phụ thuộc vào loại máy bay IL- 76 và AN-32 của Liên xô cũ. Điều quan trọng hơn là, hợp đồng này còn đánh dấu sự thâm nhập to lớn hơn của vũ khí Mỹ vào kho vũ khí của Ấn Độ. Đến tháng 1/ 2008, Ấn Độ và Mỹ đã ký một hiệp định để hoàn thiện thương vụ mua bán này, đây cũng là giao dịch thương mại quốc phòng lớn nhất của hai nước. Các chuyên gia quốc phòng cho biết đây là một trong những thỏa thuận vũ khí lớn nhất của Ấn Độ với Mỹ kể từ khi Ấn Độ giành độc lập năm 1947.
Sự kiện Hiệp định hợp tác hạt nhân dân sự (ANC) được ký kết giữa hai nước cũng có tác động đến quan hệ thương mại quốc phòng. Hiệp định ANC Mỹ - Ấn Độ được Tổng thống Mỹ George Bush và Thủ tướng Ấn Độ Manmohan Singh ký vào tháng 7/2005, cho phép các công ty Mỹ bán công nghệ hạt nhân vì mục đích hòa bình cho Ấn Độ, Mỹ sẽ cung cấp các lò phản ứng và nhiêu liệu hạt nhân cho Ấn Độ để hỗ trợ chương trình phát triển năng lượng hạt nhân dân sự ở Ấn Độ. Về phần mình, Ấn Độ sẽ được phép tiếp cận với công nghệ Mỹ, mua máy móc tiên tiến để phục vụ cho nghiên cứu hạt nhân, được tiếp cận với công nghệ và năng lượng nguyên tử giá rẻ của phương Tây, với điều kiện Ấn Độ chấp nhận thanh sát viên quốc tế của cơ quan năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và tuân thủ các quy định chung tại các nhà máy hạt nhân dân sự của Ấn Độ. Với hiệp định này, Mỹ bãi bỏ lệnh cấm các hoạt động thương mại hạt nhân dân sự kéo dài suốt ba thập kỷ qua với Ấn Độ, đồng thời nhóm Cung cấp hạt nhân (NSG) gồm 45 quốc gia cũng đồng ý xóa bỏ lệnh cấm vận buôn bán hạt nhân dân sự với quốc gia này.
Cùng với những hợp tác giữa hai chính phủ, các công ty xuất khẩu vũ khí hàng đầu của Mỹ như Lockheed Martin Aeronautics, Boeing, Rolls-royce muốn trở
thành nhà cung cấp vũ khí chủ chốt và là đối tác lâu dài cho Ấn Độ. Bởi vì, hiện nay, Ấn Độ là nước nhập khẩu vũ khí lớn nhất trong số các nước đang phát triển[73]. Nhiều chuyên gia đánh giá: Ấn Độ đang nổi lên là một thị trường quốc phòng có sức hấp dẫn đặc biệt. Nhu cầu hiện đại hóa quân đội của nước này sẽ cần đến một lượng vũ khí khổng lồ.Vì thế, các nhà sản xuất của Mỹ đang cố gắng vừa tăng cường khả năng chiếm lĩnh thị trường Ấn Độ, vừa phải cạnh tranh với Nga và EU. Tập đoàn Boeing- nhà sản xuất máy bay lớn nhất thế giới đang tìm cách bán máy bay chiến đấu đa chức năng cho Ấn Độ với giá 30 tỷ USD trong vòng 5 năm tới. Boeing cũng sẽ bán các loại máy bay tuần tra biển máy lên thẳng và máy bay vận tải hạng nặng.
Đến cuối tháng 3/2009, chính quyền của Tổng Thống Mỹ Obama đã phê chuẩn kế hoạch bán cho Hải quân Ấn Độ 8 máy bay tuần tra trên biển loại Co P81 do hãng Boeing chế tạo, trị giá 2,1 tỷ USD, như vậy tính đến thời điểm này, đây là hợp đồng mua bán máy bay quân sự lớn nhất của Mỹ với Ấn Độ.
Ngoài các thương vụ buôn bán giữa hai nước, hiện nay, Ấn Độ đang hy vọng có thể cùng phối hợp với Mỹ xây dựng hệ thống phòng thủ tên lửa đạn đạo (BMD), đặc biệt là sau vụ khủng bố tháng 11/2008 ở Mumbai (Ấn Độ).
Trong chuyến thăm Ấn Độ cuối tháng 7/2009 của ngoại trưởng Mỹ Hillary Clinton, hai nước cũng đã nhất trí về một thỏa thuận quân sự cho phép bán các loại vũ khí tinh vi của Mỹ cho Ấn Độ. Theo thỏa thuận này, các hợp đồng mua bán thiết bị quân sự nhạy cảm trong tương lai giữa hai nước sẽ có một điều khoản bảo đảm Ấn Độ sử dụng đúng mục đích các loại vũ khí được mua, đồng thời không được chuyển giao cho bên thứ ba.
Trong chuyến thăm Ấn Độ của Tổng thống Barack Obama tháng 11 năm 2010, hai bên đã ký kết các thỏa thuận trị giá 10 tỷ USD, trong đó có hợp đồng mua 30 máy bay Boeing 737 trị giá 7,7 tỉ USD giữa hãng hàng không Spicejet (Ấn Độ) với tập đoàn Boeing(Mỹ). Các thỏa thuận mua bán vũ khí lớn đã được thực hiện giữa hai nước, đặc biệt là lĩnh vực hợp tác hạt nhân dân sự, các doanh nghiệp Mỹ sẽ rót tiền đầu tư trực tiếp với hơn 100 tỷ USD vào lĩnh vực điện hạt nhân của Ấn Độ
trong thập kỷ tới[67,17].
Việc đạt được thỏa thuận này là kết quả cụ thể trong chính sách tăng cường mối quan hệ với Ấn Độ của chính quyền Barack Obama, qua đó cho thấy vai trò ngày càng quan trọng của Ấn Độ trong chính sách đối ngoại của Mỹ. Thỏa thuận này không những đem lại lợi ích cho Ấn Độ mà còn cho các công ty của Mỹ, đặc biệt là các tập đoàn Lockheed Martin Aeronautics, Boeing, Rolls-royce, các tập đoàn này phải cạnh tranh với nhiều nhà sản xuất nổi tiếng của Nga, pháp, Thụy Điển và Anh để cung cấp cho Ấn Độ 126 máy bay chiến đấu đa năng trị giá 12 tỷ USD. Đây sẽ là một trong những hợp đồng vũ khí lớn nhất trên thế giới khi Ấn Độ tiến hành hiện đại kho vũ khí của mình.
Chính các hợp đồng mua bán quốc phòng giữa hai nước đã mang lại nhiều cơ hội để Mỹ và Ấn Độ đưa lĩnh vực hợp tác quốc phòng nói riêng và quan hệ hợp tác chiến lược giữa hai nước nói chung lên tầm cao mới.