在这样的背景下，2006年3月5日，中国把大型运输机和大涵道比涡扇发动机列为重大专项工程，2007年3月19日，代号为“运-20”的大型运输机正式立项，研制预算为200亿人民币，由西飞作为主承办商，负责研制工作和总装。总设计师是西飞歼轰-7A歼击轰炸机的总设计师唐长红，陕飞负责生产飞机部件，成飞负责风洞吹风试验和计算机三维设计，中国空气动力研究与发展中心提供理论支持，还有1000多家企业参加研制，2006年下半年，“运-20”运输机的非正式图片亮相中国网络，2007年7月，运-20的非正式参数公开，当时的数据是最大起飞重量220吨，
2008年夏“运-20”运输机制成全尺寸模型，2009年8月，陕飞开始组装第一架“运-20”运输机原型机，2010年初运输机静力试验机体建造完成，2012年1月，编号20-001的“运-20”运输机原型机制成，2013年01月26日，“运-20”运输机原型机在西安阎良基地完成首飞，一年后第二架原型机也进行了首飞，研制工作非常顺利。2016年7月6日，“运-20”运输机正式装备中国空军，至今已经生产了43架，从开始研制到装备用了10年，这个速度几乎和拥有强大运输机制造能力的美国相当，美国C-17运输机1982年开始研制，1987年11月才开始制造第一架原型机，第一架原型机到1990年12月21日完成装配，1991年9月15日首飞，1992年开始交付，从开始研制到装备也是用了10年，“运-20”运输机代表中国空军的战略空运能力向前迈出了一大步，
四：“运-20”运输机的价值
“运-20”运输机设计思想很中庸，载重66吨，航程7800千米，最大载重下航程4400千米，长度和翼展为49米，超临界机翼面积310平方米，活动式三缝增升襟翼使全机升力系数提高1.5倍，采用并列双轮前起落架，主起落架一共12个机轮，使用四余度数字化电传飞行控制系统，驾驶舱、大梁有装甲保护，油箱有惰性气体加压，还配备红外干扰弹、金属箔片、电子对抗系统，总体设计参考了伊尔-76和C-17运输机，C-17运输机采用机翼从机身内部穿过的内置中央翼盒，运-20运输机采用中央翼盒在机体顶部的外置中央翼盒，C-17运输机机体外观平滑，机体尺寸略大，运-20运输机翼盒不挤占机内空间，翼盒整流罩可用来放油箱，但也增加了飞行阻力，但和C-17运输机一样的超临界机翼威力巨大，在同样的翼展下最大载重可提高50%以上。