新中国成立后,我国曾先后研发装备了运-5、运-7等轻型运输机。1975年,运-8中型多用途运输机成功首飞,成为目前我军主力运输机型。该机起飞重量61吨,可一次搭载96名全副武装士兵或82名伞兵。几十年来,运-8运输机陆续发展有近30种改型,在国民经济建设中发挥了重要作用。
为适应现代战争突发性强、节奏快等特点,实现武装力量快速部署和装备的快速投送,2006年,“大运输机项目”被正式列入国家中长期科技发展规划。2008年的汶川地震暴露出我国运输救援能力严重不足的问题。在汶川地震发生之后的几年,我国加快了大型运输机的研发步伐,把提高灾难救援能力列为发展重点。此次试飞的运-20大型运输机是目前我国最先进的一个机型。