Projektet Loon team, en del av företaget X forskningslabb, sade att det nu kunde använda maskininlärning för att förutsäga vädersystem.
Det betyder att företaget har mycket större kontroll över vart dess ballonger går, vilket gör det möjligt att fokusera på en viss region, snarare än att omge världen.
Klustra ett litet antal ballonger kraftigt minskar kostnaden för idén, Googles kapten av månskott, Astro Teller, berättade reportrar.
"Vi kan nu köra ett experiment och försöka ge service på en viss plats i världen med tio, tjugo eller trettio ballonger," sade han, snarare än de hundratals som behövdes tidigare.
Verkliga användare kommer att kunna använda systemet under de kommande månaderna, tillade han - men han inte ange var den ursprungliga rulla ut skulle äga rum.
Landsbygdens ambition
Googles mål är att tillhandahålla konnektivitet till de cirka fyra miljarder människor i världen som inte har tillgång till Internet, särskilt de i svårtillgängliga landsbygdsområden.
I stället för att genomföra enorma byggprojekt för att replikera konnektivitetsnät i den utvecklade världen har företaget istället experimenterat med att stråla ner konnektivitet från ett nätverk av enorma, tennis-court storlek ballonger.
Ballongerna flyter i stratosfären omkring 11 kilometer högt. Genom att höja eller sänka höjden, kan ballongerna fångas i olika väderströmmar, ändra riktning.
Genom att använda maskininlärningsalgoritmer, Google tror att det har knäckt ett sätt att förutsäga vädret med tillräcklig noggrannhet för att göra det möjligt att sväva ballonger över ett relativt litet område under en lång tidsperiod.
Förra året kunde firman hålla ett kluster av ballonger över Peru i tre månader.
Snurra av
Under det senaste året Google har fått allt större påtryckningar från sina aktieägare att tygla kostnaderna för sina mer främmande idéer.
Förra månaden har firman förvandlat sitt självkörande projekt till ett nytt företag - Waymo - och har intensifierat försöken att kommersialisera tekniken under kritiken att det tog för lång tid att tjäna pengar på dess arbete.
Mr Teller sa att Project Loon var en av de mer omogna idéer på företaget, men medan det ingick avtal med telekomföretag, Google var i ingen brådska att göra Project Loon en fristående verksamhet.
Tjänsten har en mycket bättre chans att vara lönsam vilket är uppenbarligen spännande för oss, sade han.
"Saker har gått mycket bättre än vi trodde att de kunde gå. Det har gjort utsikterna för Loon ännu bättre än vi hade förväntat.
Faller ner från himlen
Ett viktigt hinder för företaget att övervinna är tillförlitligheten hos sina ballonger. Hittills har rekordet för kontinuerlig ballongflygning varit 190 dagar.
På ett forskningslabb inom Googles campus i Mountain View, Kalifornien, analyserar utvecklingsteam noggrant varje misslyckade ballonger på en stor skanner med smeknamnet "Billie Jean" som äger ljuspaneler som påminner om den lysande trottoaren i Michael Jacksons ikoniska musikvideo.
Andra tekniker som försöker uppnå liknande mål har testats av Google och andra. Företaget stängde nyligen Project Titan, ett försök att använda soldrivna drönare för att leverera anslutning till ett brett område. Programmet ställdes in på grund av ekonomiska och tekniska svårigheter, sade företaget.
Facebook har försökt att arbeta med liknande teknik. Projektet Aquila Drönare, som utvecklas i Storbritannien, drabbades av ett stort bakslag när ett av dess skepp kraschade i juni förra året.
När det gäller den utmaning som projekt Loon står inför medgav Teller att många på företaget inte trodde att det någonsin skulle fungera.
Om vi hade vetat hur svårt det skulle bli, vi förmodligen aldrig skulle ha försökt, har han skrivit i ett blogginlägg publicerat på torsdag.
Följ Dave Lee på Twitter @DaveLeeBBC och på Facebook
Forskare på Google säger att de är år närmare att rulla ut ett nätverk av stora ballonger för att ge anslutning till landsbygdsområden.