發展沿革
歷史背景
運-5運輸機 中華人民共和國成立以後，軍事空運發展一度陷入低谷，中國空軍在很長一段時間內採用的國產主力機型只有運-5輕型運輸機。運-5運輸機是中國第一種自行製造的運輸機，由南昌飛機製造公司研製，1957年12月定型並首飛，具備運行費用低，起飛距離短等特點。
隨著中國經濟發展和科技實力逐步增強，中國航空工業開始為航空軍事運輸力量提供新的機型。早在20世紀60年代，中國軍方就已經意識到了軍事航空運輸的重要性，提出了“大搞直升機、大搞運輸機”的方針。在這一思想指導下，中國先後研製了運-7和運-8軍用運輸機，並批量裝備部隊。
運-7運輸機，是由中國航空工業西安飛機工業公司研製生產的雙發渦輪螺旋槳中短程運輸機，1970年12月25日首飛，1984年完成試飛，機長23.7米，高8.55米，最大起飛重量21.8噸。
運-7運輸機 運-8中型四發渦輪螺旋槳多用途運輸機，是中國空軍主力運輸機型，由中國航空工業陝西飛機製造公司研製，1975年首飛，起飛重量61噸，機體採用全金屬半硬殼結構，可一次搭載96名全副武裝士兵或82名傘兵。運-8運輸機陸續發展有近三十種改型。
但上述機型畢竟是中、輕型運輸機，為滿足遠程空運的需要，中國從俄羅斯進口20架伊爾-76大型運輸機，形成了一定的航空軍事運輸能力，並主要用於部隊、裝備的調動以及救災物資的緊急輸送。
運-8運輸機 中國的國防政策與安全形勢決定了中國不會遠離本土進行大規模的戰爭。然而在相對和平的環境中，中國空軍的航空運力必須滿足積極支援國防建設和經濟建設，保衛祖國領土領空等的軍事後勤保障和快速反應要求。因此，中國空軍的作戰範圍以及中國武裝力量的投送範圍至少應達到4000千米，以快速運輸相應的人員和物資裝備 。
俄制伊爾-76大型運輸機 根據需求分析，中國約需百架以上的大型軍用運輸機，而中國（2014年）軍事航空運輸的主力機型是運-8中型中程運輸機和少量伊爾-76大型運輸機，空運力量嚴重不足，不僅滿足不了現代戰爭的需要，就是應付突發事件也是遠遠不夠的。現代戰爭交戰地域日益廣闊，戰爭節奏日益加快。因此，世界各國都極力加強本國軍隊的快速反應和遠程投送能力，以便能夠迅速將兵力、兵器運送到急需地區，控制局勢，為後續部隊的增援和展開爭奪時間；或者將部隊突然投送到對方要害和防禦薄弱地區，給其突然、致命的打擊。空運與其他運輸方式相比，其最大的優點就是速度快。現代噴氣式運輸機的巡航速度在800千米/時左右，渦槳運輸機也達到500千米/時，比其他運輸手段的數倍甚至數十倍。另外，空運不受地形、水文條件的影響，空運可以跨越許多被其他運輸手段視為天險的障礙，將人員、物資運輸到急需要的地區。因此，各軍事大國都十分重視空運能力，特別是運輸機的發展，以便在未來戰爭中取得先機。
大型軍用運輸機一般指最大起飛重量超過100噸的軍用運輸機。按用途劃分，大型軍用運輸機又分為戰略和戰術兩類。現代大型運輸機的航程已達數千甚至上萬公里，經過空中加油後，可實施全球輸送，大型軍用運輸機的裝備數量、技術水平和運載效能已成為衡量一個國家是否具備“戰略空軍”能力的重要標誌 。
對於此前大型運輸機一直依賴進口，且可選產品種類及其有限的中國空軍而言，運-20不僅是驗證這個航空工業水平的“爭氣機”，更是滿足中國空軍大型運輸機數量的關鍵型號。對中國軍隊而言，除了滿足日常的物資運輸任務外，大中型運輸機的第一用途毫無疑問是運輸空降兵部隊執行大規模空降作戰。
與中國海軍長期面臨的兩棲運輸能力不足相比，中國空軍的運輸力量不足更為嚴重：空軍長期以來只有10多架伊爾-76大型運輸機（直到近年來才又獲得了兩批二手翻新機，但考慮到數架伊爾-76被改裝為預警機和發動機試車平台，實際用於運輸的伊爾-76數量依然不超過30架），連運-8系列中型運輸機的數量也十分有限。考慮到2000年以後中國空降兵部隊的摩托化、機械化程度迅速提高----先是批量裝備了空降快速突擊車，後來開始批量換裝空降步兵戰車、空降自行迫擊炮等機械化裝備，未來還可能裝備大口徑空降自行火炮——使得運輸力量不足的缺陷更加明顯。如果考慮到中國外購大型運輸機的環境也在不斷惡化，全新的伊爾-76已經無法獲得，伊爾-476則尚未成熟，中國自行研製大型運輸機迫在眉睫 。
所謂大型運輸機一般指的是具有洲際運輸能力的戰略運輸機，這類飛機的特點是載重能力強、航程遠，它們的起飛重量大多在150噸以上，載重量超過40噸，正常裝載的航程超過5000公里，能實施空降、空投和快速裝卸，能在遠離本土的大中型機場起降，必要時也可在野戰機場部署 。
運-20現身第十屆珠海航展 根據上述情況，中國航空軍事運輸力量最需要的應是大型運輸機，可以裝運陸軍絕大多數的武器裝備，並且有不小於4000千米的航程，有很好的短距起降性能，能在未鋪砌的跑道上起降。中國必須擁有自主研製的類似C-17級別和性能的軍用運輸機，否則中國在未來戰爭中必將承受巨大的軍事壓力，遇到更大的困難。大型軍用運輸機作為中國軍隊戰略性裝備，對 改善中國軍隊裝備現狀、實現國防現代化、保衛國家安全和完成祖國統一大業有著不可替代的作用。中國空軍為了彌補空中運輸力量的不足，曾經向民航甚至物流公司借用飛機運輸貨物。因此，運-20對提升後勤水平有著重大的意義 。為了適應現代戰爭突發性強，節奏快等特點，實現武裝力量快速部署和裝備的快速投送，就要依靠大型運輸機的戰略空運能力。2006年，大飛機項目被正式列入國家中長期科技發展規劃 。
前期準備
運-20三視線圖 早在1993年，中航工業西飛開始了大型運輸機的前期論證，先後投入了30億元進行準備。1997年，西飛公司向軍方提出研製大型軍用運輸機的方案。2001年，西飛公司提出建設新西飛的戰略規劃，即以形成200噸級大型飛機研製生產能力為目標，大幅提升航空製造技術和加工能力，實現從100噸級到200噸級飛機研製生產的重大跨越。
2000年以色列迫於美國壓力終止與中國在預警機方面的合作後，中央下決心搞出預警機，這時一個迫切的問題就出現了，大型預警機需要大型飛機作為平台，所以中央命令西飛研製一款能作為大型預警機平台的大型運輸機，當時要求要以伊爾-76為藍本，在技術上比伊爾-76MD型先進，西飛的技術儲備這時候發揮了關鍵作用，在很短的時間內就拿出了總體設計方案，也就是廣為人知的運-20。由於中國空域廣闊，即使預警機採取高低搭配，需要大型預警機在數十架之多（其中一部分擔負戰備值班，一部分作為儲備機）。由於在後續設計中遇到了一些問題，因此西飛將眼光投向了傳統合作夥伴烏克蘭安東諾夫設計局。在獲得了烏克蘭的技術支持後，西飛解決了大運在設計上的問題。可以說，是在預警機平台的迫切要求下，才有了運-20大型運輸機 。
一個大型運輸機運-20早期模型 在2004年全國人大會議期間，中國工程院院士、著名航空動力專家、現任中國航空工業第一集團公司科技委副主任劉大響提交了《關於儘快開展大型飛機研製的建議》的提案。
2004年11月的珠海航展上，中航一集團突然發布了一個從未面世的運輸機模型。從外觀上看，它不屬於運-7、運-8家族，也和中國任何一種運輸機都沒有相似之處。這架飛機採用懸臂式上單翼、雙渦扇發動機布局，總體而言與伊爾-76大型運輸機有幾分相似之處。官方稱該機為WJ噴氣式教練機，但從該機設計特點來看，該機屬於不折不扣的大中型運輸機。該機模型的設計與運-20頗為類似，這證明最遲於2004年中航就已經開始了大型運輸機的研製。
啟動研製
運-20試飛 2006年初，“發展大飛機”作為國家決策被寫進《國家中長期科技發展規劃綱要》和《十一五規劃發展綱要》。2007年2月，中國國務院常務會議原則批准大型飛機研製重大科技專項正式立項。
2007年3月，中國宣布啟動大飛機工程，布點於西安和上海兩座城市。其中“大客”50%以上的設計製造、“大運”全部的設計研發、製造，都在陝西完成。
2007年6月20日，大型運輸機項目（即運-20）正式立項，代號072工程。
新塗裝的運-20 2007年8月22日的英國《簡氏防務周刊》刊文介紹，西安飛機工業集團確定了製造戰略運輸機的計畫。英刊認為該機很可能在伊爾-76MD飛機的基礎上建造，不過將擁有更好的運載能力和功率更大的發動機，其大小很可能接近于波音公司生產的C-17戰略運輸機。中國空氣動力研究與發展中心正在進行高涵道比渦扇發動機的研發工作。這種發動機將為大型飛機提供動力。另外，該中心還在研究碳纖維材料，期待它能實質性地減輕飛機的空重。該機將由三名機組人員操控，計畫擁有高達66噸的運載能力，機身長49米，翼展49米，機翼面積為310平方米，機高為15米，最大起飛重量為220噸。《簡氏》文章與後來曝光的運-20方案相當接近。
2008年5月8日在中國航空工業發展高層論壇透露的信息表明，未來5年，西飛將加大技術創新力度，突破和掌握大型飛機總裝集成、複合材料大型結構件製造、大部件裝配等關鍵技術，確保在2012年實現大型運輸機首飛目標。至此，運-20的研製計畫時間已完全敲定。
2009年2月18日，中國航空工業集團總經理林左鳴在西安宣布中航飛機有限責任公司正式成立，意味著大飛機計畫中最核心的內容——大型運輸機項目及大型客機零部件項目責任主體已正式明確。當日林左鳴還與陝西省省長袁純清簽署了《戰略合作協定》。中航飛機總經理胡曉峰稱，預計5年後，以西飛為生產主體的大型運輸機將正式投入商用。這是運-20製造方首次公布運-20的出廠時限。
首次試飛
運-20首飛 2013年1月26號下午14時許，中國首款自主戰略運輸機"運-20"在跑道上加速後順利起飛，運-20在試飛現場上空盤旋，14時50分左右在觀禮台前低空通場。試飛全程由一架殲-15伴飛並拍攝試飛情況。隨後運-20於15時安全著陸，首飛取得成功 。
新塗裝的運-20機頭“781”編號 2013年3月2日，中國自主研發的大型運輸機運-20於西部某試飛中心進行了2次地面滑行試驗。與2013年1月26日首飛時的塗裝相比，2013年3月2日進行試驗的運-20採用了全新的塗裝，除雷達罩外，原先的黃綠色機身塗裝已經全部更換為灰黑色。“這表明運-20的飛行試驗已經進入了一個新的階段。”總設計師唐長紅說，運-20最大起飛重量為200噸級，擁有高延伸性、高可靠性和安全性 。200噸級意味著運-20是中國研製的最大的飛機，“標誌著中國躋身世界大飛機行列”。翼展、機長約50米的運-20，未來在運輸領域、甚至可能其他航空領域，都有相當大的前景。唐長紅透露，運-20未來可用於抗震救災中的救援運輸、國家建設裝備運輸，還將實現軍用，如部隊快速回響，甚至可以作為其他方面的空中載體，具備戰略空運能力。從首飛畫面可以看到，運-20短距離起降能力很好，氣動特性優秀 。
後續試飛
783號運-20第三架原型機 繼運-20首飛不到90天后，該機於2013年4月20日15時許在西部某試驗基地進行了第二次試飛。運-20的第二次成功試飛表明其各項關鍵技術更趨成熟 。
2013年9月，網路上再次出現了首架國產大型軍用運輸機運-20的最新試飛照片。從照片中，能看到運-20的機頭部分刷塗了新的機頭編號“781”，數字呈現大紅色 。
2013年12月，運-20的第二架原型機成功在西部某試飛中心進行了首飛，從首架原型機首飛到第二架原型機首飛，運-20僅用了不到一年的時間，表明其各項關鍵技術更趨成熟，也表明研製工作非常順利。運-20僅有1架原型機在執行飛行試驗任務，另外可能各有一架地面強度試驗機和一架疲勞試驗機 。
運-20駕駛艙內景曝光 2014年建軍節前夕，運-20第三架原型機著灰色塗裝，編號“783”，在完成試飛後穩穩降落。意味著該機已經投入科研試飛，這將加快運-20的研製速度 。
2013年3月21日，中國中央電視台節目深度揭秘了國產大型運輸機運-20 的研製和生產內幕，還首次曝光了中國運-20運輸機的駕駛艙航電系統，還首次透露了大運下一階段試飛的情況，特別是運-20已經在全球首個成功採用了3D列印技術生產的零部件 。
2017年9月22日，運-20迎來了自己的“首批乘客”，平穩飛行。這是運-20首次進行的人員空運試驗。運輸裝載試驗是2017年試飛任務的重中之重，人員空運試驗為其中的一項重要科目，存在“規模大、風險大、組織難度大”等突出特點。該試驗的順利完成，有效驗證了飛機的運輸性能、設計的安全性以及系統的穩定性。此外，此次飛行也是截至2017年中國自主研製飛機搭乘人員最多的一次飛行 。
總師介紹
運-20“鯤鵬”解碼 中航工業第一飛機設計研究院總設計師、運-20總設計師唐長紅院士在接受採訪時，解析了運-20的研製歷程和套用前景。
運-20正式名號—“鯤鵬”。運-20採用懸臂式上單翼、前緣後掠、無翼梢小翼，擁有高可靠性和安全性，以及一定的拓展能力。“即將配備於運-20的國產發動機，進展比較順利，取得了很大的進展。”原型機是初期研製的飛機。分別於2013年1月26日和12月底首飛的第一架、第二架運-20原型機，在試飛過程中，將被賦予不同的試飛驗證任務 。
運-20已經實現了最大起飛重量和最大飛行高度。運-20駕駛艙設計還運用了動作捕捉技術，模擬實際操作情況，充分發揮人機功效的座艙布局。飛行員描述運-20的飛行感覺是：飛機很平穩，具有優良的氣動特性、起飛著落特性、承載能力等。
運-20 原型機試飛的不同分工，包括飛機的結構強度、空氣動力學、飛行性能、飛行品質，系統的功能、性能等，以及飛機的極限邊界飛行等。“運-20原型機的試飛還要接受帶有損害性的任務考驗，譬如強度試驗、顫振試驗、失速速度飛行、結冰任務等極限飛行、高風險飛行科目。大型軍用運輸機的裝備數量、技術水平、運載效能，是衡量一國是否具備戰略空軍能力的重要標誌。運-20屬於大型軍用運輸機中的戰略運輸機，還具有戰術運輸機的功能。“運-20的研製需求是與國家綜合實力發展相適應的。”大型飛機是國家安全和經濟建設不可缺少的關鍵裝備，自主研發大型飛機對於拉動國民經濟成長、促進科學技術進步、實現國防現代化都具有重大意義。運-20製造由全國數千家企業共同參與，統一製造標準難度空前，是中國航空工業史的首次 。
運-20由中國數千家企業共同參與研製，統一製造標準難度空前。該機的成功首飛，是中國大型飛機研製自主創新能力的巨大躍升，標誌著中國與歐美航空工業先進技術水平的差距進一步縮小。
研製經驗
中國決定發展自己的大型軍用運輸機——運-20。該機研製時間比較快，是國外同類飛機研發時間的一半左右。這么大規模的項目，研製周期如此之短，其原因主要在於以下幾個方面。
一是中國對大型機載平台有著迫切要求。21世紀初，發展大型預警機成為我國的迫切需求，而大型預警機需要大型飛機作為平台，所以，運-20應運而生。
二是中國高度現代化的航空工業能力為運-20的研製提供了堅強支撐。
三是中航工業西安飛機工業集團進行了前期技術儲備。早在1993年，西飛就開始了大型運輸機的前期論證，後來，還提出了研製200噸級大型飛機的目標。這些努力在運-20的研製中發揮了關鍵作用。
四是充分借鑑了國外同類機型的先進技術,有效彌補了自身經驗匱乏的缺陷，走了一條成功的工程設計路線。
五是動力系統直接使用俄羅斯提供的發動機現貨，降低了研製風險 。
技術特點
氣動布局
運-20主起落架3組6輪 運-20採用常規布局，機翼為懸臂式上單翼，主翼為大展弦比、中等後掠翼，機翼的前緣後掠角恆定（1/4弦線後掠角大約在24~26度左右），機翼的後緣採用兩種後掠方式——中外翼段的後緣後掠角要大一些，而機翼內翼段的後掠角明顯減少，無翼梢小翼 。懸臂式T形尾翼。垂直安定面與機身連線處向前伸有小背鰭，嵌入式方向舵分為上、下兩段，升降舵分為兩段。液壓可收放前三點式起落架，可靠重力應急自由放下。前起落架為雙輪，主起落架為6輪。前起落架向前收入機身，主起落架旋轉90°向里收入機身兩側整流罩內。該機為大展弦比超臨界翼型，採用包括前緣縫翼及外吹式襟翼系統等增升裝置。運-20以伊爾-76運輸機的設計為基礎，但是體積更大，運載能力更強，電子設備也十分先進。此外，運-20還參考了美國C-17"環球霸王"運輸機的部分設計，如垂直尾翼、超臨界機翼等 。
機體結構
運-20試飛中 運-20將採用超臨界翼和提高複合材料使用比例，這樣可以降低飛機的結構重量。由於飛機升力增加，升阻比提高，因此即使發動機推力、最大起飛重量維持不變的情況下，其載重也會增加。而伊爾-76採用的是臨界翼，運載/起飛重量比低。
針對中國空軍的要求，運-20在伊爾-76基礎上加寬、加高貨艙以便適應新時期大量的出現的超寬、超高貨物。伊爾-76貨艙寬度和高度小，裝載適應性差，而運-20的貨艙容積增加到320立方米，超過伊爾-76三分之一。因此，運-20運輸機看起來會覺得比較短、粗，這也是新時期軍用運輸機一個普遍的外觀特徵 。
動力系統
俄羅斯D-30KP2發動機 在動力系統方面，運-20原型機使用進口的俄羅斯的D-30KP2發動機，隨後會採用成都發動機有限公司仿製的渦扇18（WS-18，D-30KP2仿製型號）發動機。WS-18各方面的性能應該和CFM-56相近，重量為2000公斤，而伊爾-76採用的D-30KP的重量為2300公斤，特別是前者的耗油量比後者要低20%。這樣，在載油量不變的情況下，國產軍用大型運輸機的航程顯然要比伊爾-76更大。或者在相同的航程情況下，運載量比其要多 。WS-18發動機單台推力117.6千牛，帶有蚌殼式反推力裝置。最終運-20運輸機的配套發動機將是渦扇-20（WS-20）發動機，單台推力160千牛左右。
綜合航電
運-20試飛 伊爾-76的航電系統落後，儀表多為傳統指針式儀表、航空電子落後。針對這一問題，運-20採用國產綜合航電系統，以ARINC429匯流排為骨幹，將電子飛行儀表、飛行控制、導航、通信、氣象及發動機數據及指示等系統相連，實現數據的綜合處理，並且在座艙的彩色顯示屏進行顯示。另外可能會添加自衛干擾系統，包括飛彈逼近告警系統、干擾發射機和投放架等 。
比較分析
運20過“水門” 運-20安裝了4台俄制D-30渦扇發動機，最大起飛重量220噸，最大載重量超過60噸，代表了中國航空工業的最新水平。運-20在設計上博採各家之長，總體性能超過伊爾-76，體現了中國大型飛機研製能力的巨大躍升。該機的性能先進主要有三方面：
一是機體布局合理。運-20採用寬體設計，看起來比較短、粗，具有新一代軍用運輸機普遍的外觀特徵，其加寬、加高的貨艙使之方便運輸大量超寬、超高貨物。運-20在機體結構、減重以及氣動布局上的設計遠勝伊爾-76，其耗油量比後者低20%。在相同的航程情況下，運-20的運載量會更大。
與C-17相比，運-20的頂置翼盒使中央翼高出機體，保持了機體內徑的完整。由於機翼沒有插入機艙，形成了獨特的“駝背”外觀。翼下淨高度比C-17高出很多，有利於按最大機艙高度裝載單件超限貨物，能夠運輸C-17不能裝載的超高貨物，也能夠運輸伊爾-476無法順暢載運的主戰坦克等重型超寬裝備。這一獨特裝載性能，使之可以運載我軍絕大部分大型車輛。如果運-20更換成國產新型大推力大涵道比渦扇-20發動機，其性能還會進一步提高。
二是對起降場地適應能力強。運-20採用常規布局，大展弦比主機翼，機翼的前緣後掠角恆定，尾翼為懸臂式T形垂直尾翼，並採用了複雜的三縫襟翼設計。其液壓可收放前三點式起落架，能依靠重力應急自由放下，使之對起降場地的適應能力很強，短跑道起降性能優異。
運-20批量裝備中國空軍 三是套用大量先進技術。運-20採用輕質材料，運用了3D列印技術生產的零部件，突破了數百項關鍵技術。在空氣動力學、大型結構設計、超臨界翼、綜合航電系統、高可靠性操縱系統的研製等方面，均有重大突破。這降低了飛機的結構重量，提高了升阻比。所以，飛行員描述運-20的飛行感覺是：飛機平穩，具有優良的氣動特性、起飛著陸特性和承載能力。
總體看，運-20的性能優於俄羅斯的伊爾-76，與其最新改進的伊爾-476性能相當。在承載能力上略低於C-17。運-20未來可能在國際市場上成為伊爾-76和C-17的有力競爭對手 。
性能數據
運-20運輸機參考數據：
| 機長 | 47米 |
| 翼展 | 45米 |
| 機高 | 15米 |
| 機翼前緣後掠角度 | 24度 |
| 機翼面積 | 330平方米 |
| 最大時速 | 750~800千米 （920千米 ） |
| 航程 | 大於7800千米 |
| 滿載航程 | 4,400千米 |
| 實用升限 | 1,3000米 |
| 起降滑跑距離 | 800米 |
| 最大載重量 | 大於66噸 |
| 最大起飛重量 | 220噸 |
| 發動機 | D-30KP-2型渦扇噴氣發動機4台（後期換裝WS-18或WS-20發動機） |
服役動態
運用前景
戰略運輸
運-20試飛 運-20運輸機的研發成功，可將裝甲車、坦克甚至武裝直升機等武器裝備迅速部署到“一線戰場”，將會和運-8、運-7將形成合理搭配，進一步完善國產軍用運輸機體系。到那時，不但中國的戰略空軍將會實際成型，中國空軍的遠程機動能力和戰略投送能力將會獲得大幅提升。
預警機
運-20還可作為預警機、空中加油機和大型電子偵察機等“特種機”的平台。中國空軍最先進的空警-2000預警機仍舊以俄羅斯的伊爾-76為平台，運-20的研發成功，意味著未來中國的大型預警機將實現100%國產化。
加油機
運-20首飛 中國空軍的空中加油機轟油-6是以轟-6轟炸機為基礎，將原來轟炸機的彈藥倉改為燃油儲存倉，並加裝軟管加油系統研製而成的，使空軍初步具備空中加油能力。但是轟油-6的燃油攜帶量和滯空時間與美俄等國家的大型空中加油機相比仍有差距。而運-20的出現意味著中國完全可將現有的空中加油系統整合到運-20上，研發出一款專用的大型空中加油機。此外，運-20還可作為反潛巡邏機和電子偵察機的平台，進一步拓展中國海空力量的巡航範圍。
戰役投送
從解放軍所面臨的搶險救災、部隊集結和武裝力量投送需求來看，中國對運-20的需求數量將非常龐大。僅以一個空運批次來看，如果需要在主要戰役方向上投放一個坦克裝甲旅，兩個空降戰車團，外加1500人的傘兵及傘兵配屬的突擊車、指揮車、武裝直升機等，就至少需要250架左右的運-20。中國軍方對運-20的實際需求，最起碼的數量是300架以上，如此龐大的規模，足夠兩個飛機製造廠開足馬力生產10年 。
對外出口
俄網站關於運-20報導截圖 據俄羅斯《紐帶》網2013年3月19日報導，中國今後將會向國際市場推銷其最新研製的運-20戰略軍用運輸機。西安飛機工業集團公司宣布，在該項目進入量產階段後，將會出口若干個版本的運-20。不過，該公司並未指明這些版本的差別。
有軍事專家指出，一旦中國開始對外推銷其研製的新型運輸機，將會在國際市場上與俄羅斯的伊爾-76和美國的C-17展開直接競爭。雖然委內瑞拉和數個非洲國家可能會成為運-20的潛在買家，但還沒有哪個國家對這種運輸機正式提出採購意願 。
現身航展
珠海航展上的運-20 2014年11月，運-20為783號機首次飛抵珠海航展現場，掀開國產大運首秀大型國際航展的序幕。783號機採用了與過去黑色不同的淺灰色塗裝，機身編號783採用黑色，垂尾繪有巨大國旗，機身做工較以往的國產飛機大有進步，並非只是“刮膩子”工藝水平高。
2014年2月央視報導：首次亮相於珠海航展的國產運-20大型運輸機，最短能在600至700米距離內起飛；使用多柱式起落架，可在條件惡劣的簡易機場起降 。
2016年11月，珠海航展上展出的運-20F-100模型，在運-20的基礎上加長了機身，換裝了國產發動機，為大家呈現了其未來的改進方向之一 。
新發動機
運-20 運-20正使用的發動機是俄羅斯製造的推力12噸的D-30KP-2發動機。下一步運-20使用的是成都發動機（集團）有限公司製造的渦扇-18A（WS-18A）發動機——D-30KP-2的仿製型號。預計運-20將最終使用推力14噸的大涵道比渦扇發動機渦扇-20（WS-20）。
2014年中期，有報導稱解放軍將採購多達400架運-20運輸機 。
正式服役
運-20入役儀式 2016年3月20日中國中央電視台（CCTV）播出的“重大工程造就國家實力新高度”，報導指出，中國的大型運輸機運-20將在2016年完成試飛，批量交付部隊 。
2016年6月15日下午18時30分，運-20首批交付部隊服役儀式在中航工業某試飛中心圓滿結束 。
2016年7月6日，空軍運-20飛機授裝接裝儀式舉行，中國自主發展的運-20飛機正式列裝空軍航空兵部隊，標誌著空軍戰略投送能力邁出關鍵性一步 。中共中央政治局委員、中央軍委副主席許其亮出席儀式，代表習近平主席和中央軍委，向為大型運輸機研製生產作出貢獻的國防科工戰線，向空軍部隊全體官兵，表示熱烈祝賀和誠摯問候。 中央軍委委員、空軍司令員馬曉天宣讀授裝命令 。
前景展望
運-20入役儀式 2016年6月3日出版的《科技日報》援引中航工業相關負責人的話說，繼200噸級大型運輸機後，300噸級、400噸級甚至600噸級大型運輸機的研製也會逐步推進。美軍現役最大型運輸機C-5的最大起飛重量大約為380噸，C-17的最大起飛重量為265噸，俄羅斯現役最大運輸機安-124的最大起飛重量更是高達400噸。
杜文龍表示，如果大型運輸機的噸位提高，作戰半徑擴大，它的使用範圍就會進一步擴展，我們希望這個數字繼續向上延伸。如果我軍今後擁有了400噸到600噸的大型運輸平台，無論是在海上還是空中，將可以在第一時間把更多裝備和物資送到指定地區。所以，大型運輸機越大越好，越多越好 。
雖然200噸級大型運輸機運-20的載重量達到60噸左右，可裝載99型坦克等重型裝備，但仍屬於中型的準戰略運輸機。中航工業相關負責人透露，繼200噸級大型運輸機後，300噸級、400噸級甚至600噸級大型運輸機的研製也會逐步推進 。
空軍轉型
運-20 大型軍用運輸機是21世紀軍事強國的名片，也是衡量一國是否具備戰略空運能力的重要標誌。因此，各軍事大國都十分重視大型運輸機的發展。作為戰略空軍的基石，未來運-20裝備中國空軍後，將使中國空軍開始具備強大的戰略投送能力。
一是有利於推動空軍向戰略空軍轉型。未來運-20裝備部隊後，將使空軍實現常態化遠程戰略輸送，讓中國的軍力更多地在遠離本土的地方出現，使中國空軍真正成為一支能夠全球到達的戰略空軍，確保空軍能夠實現“哪裡有國家利益，就能出飛到哪裡”。該機可從大陸直飛我周邊海域任何一個島嶼機場，能完成海外撤僑等非戰爭軍事行動，更好地維護我國海外利益、參加地區和國際安全合作、維護世界和平。
中國運輸機研製歷程 二是有利於增強空軍遠程戰略投送能力。空運最大的優點是速度快、不受地形及水文條件的影響，可以跨越許多被其他運輸手段視為天險的障礙。運-20是集油料運輸、物資補給、兵員輸送等功能於一身的主力機型。它可以與其它運輸機形成合理搭配，進一步完善國產軍用運輸機體系。利用這一空運體系，可以快速將人員、物資等從後方直接送到急需地區，將裝甲車、坦克甚至武裝直升機等重型裝備運送到一線戰場，為後續部隊的增援和展開爭取時間;或者將部隊突然投送到對方要害和防禦薄弱地區，給敵以突然、致命的打擊。由此，將大幅提升中國空軍的遠程機動能力和戰略投送能力。
運-20與世界各國大運輸機比較 三是有利於增強空軍大規模快速部署能力。運-20可在複雜氣象條件下執行各種運輸任務，在搶險救災、部隊集結和力量投送任務中發揮大批量運輸的重要作用。空軍在由區域防衛型向全域機動型轉變過程中，部署於單個戰略方向的總兵力將會減少，出現戰爭威脅時需要從全國緊急調集大量兵力、武器和物資。外購的伊爾-76數量少無法滿足需要，運-20將成為當仁不讓的主角。
運-20 過去，由於缺乏大型運輸機，空軍航空兵團轉場時只能讓戰鬥機先單獨抵達目的地，然後檢修設備及零備件等保障設備和物資通過公路、鐵路進行轉動和部署。敵方很容易發現提前抵達的戰鬥機，可以從容提高戰備等級;這些戰鬥機此時卻無法升空作戰，很容易被敵方摧毀於地面。運-20入列後，可以迅速、同步向戰區機場投送各種保障設備，提高空軍大規模戰略機動、戰術投送的快捷性、突然性和靈活性，滿足部隊整建制、全要素同時部署的要求。此外，運-20還可以投送坦克裝甲部隊、空降戰車部隊、傘兵部隊、指揮車、補給品等，是實施大規模空降、運送物資裝備以及緊急醫療後送的理想工具。
四是有利於增強空軍預警和加油能力。中國空軍的支援保障飛機，普遍缺乏大型飛機平台。在今後一段時間內，運-20將是這類飛機平台的必然選擇。運-20可以作為空中指揮中心，協調戰鬥機和無人機作戰，使我軍能夠更有效地指揮引導空中作戰，避免空戰時的“睜眼瞎”。運-20還可作為預警機、空中加油機和大型電子偵察機等“特種機”的平台。未來運-20服役後，中國的大型預警機平台也將會實現國產化。另外，如果將運-20改裝為空中加油機，將會顯著提高空軍的持續作戰時間和機動能力，確保各種飛機能夠共同完成遠距離部署和大編隊遠程作戰。如果將運-20作為反潛巡邏機和電子偵察機的平台，也將會進一步拓展中國海空力量的巡航範圍 。
 運-20機頭特寫 |  運-20空中飛行 |  運-20垂尾 |
 運-20發動機特寫 |  運-20降落 |  運-20飛行 |
換裝國發
運-20在2016年珠海航展 2017年3月12日新聞報導提到，全國政協委員、運-20總設計師唐長紅接受華西都市報採訪時表示：“運-20還在試用階段，由於這是我們自主研發的，交付過去以後用戶都非常高興，反饋回來的信息也是非常滿意。”
同時唐長紅還透露，運-20安裝國產發動機已經有了時間表，“大概再過兩年就能看到裝著國產發動機的運-20了。 ”
閱兵亮相
運-20在閱兵式亮相 2017年7月30日，在朱日和舉行的慶祝中國人民解放軍建軍90周年的沙場閱兵中，運-20首次飛越亮相 。
2017年9月30日，中國空軍政治部電視藝術中心出品的軍事題材電影《空天獵》上映，運-20等空軍新裝備首次登上大銀幕 。
空降空投
2018年5月8日，運-20大型運輸機，首次與空降兵部隊聯合開展空降空投訓練，這是中國空軍戰略投送能力、遠程空降作戰能力建設的又一次躍升。
總體評價
運-20與世界現役大型運輸機比較示意 運-20參考了俄羅斯伊爾-76的氣動外形和機體結構，並融合了美國C-17的部分特點。擁有高延伸性、高可靠性和安全性。 該機研製突破了數百項關鍵技術，標誌著中國躋身世界大飛機行列，“該機充分體現了時代技術，將是未來很長時間內中國大型運輸機平台”。
運-20採用超臨界機翼、輕質複合材料、在空氣動力學、大型結構的設計和製造、機載設備、高可靠性操縱系統的研製等方面，都有重大突破。航空電子系統的技術水平已達到當今世界先進水平。
運-20的性能要優於俄羅斯的伊爾-76，與其最新改進的伊爾-476性能相當，在承載能力上略低於美國的C-17，而大幅領先於日本的C-2和歐洲的A-400M運輸機 。運-20在技術方面具備後發優勢，無論機體設計技術、載重技術，以及飛行控制技術方面，應該都位於第一梯隊 。
運-20飛機是空軍戰略性、標誌性裝備，標誌著中國大飛機設計製造能力取得突破性進展，對推進中國經濟和國防現代化建設，應對搶險救災、人道主義救援等緊急情況，提高空軍戰略投送能力和中國軍隊履行使命任務能力，具有重要意義 。（ 環球網、新浪網）
