大型运输机涉及材料、气动、动力、电子、信息、装备、结构、机械加工等行业，是典型的高技术与高集成产业。它不同于中小型运输机，具有中小型运输机所没有的特殊技术，主要包括总体气动设计技术、特殊结构设计技术、起落架技术、飞行控制系统技术、动力装置技术、航空电子系统技术、货舱和货运设施技术以及条件下的生存力技术等等。
　　运-20运输机（Y-20），代号鲲鹏，是由西安飞机工业集团研发的重型军用运输机，为目前最大型的研制军用飞机。西飞负责包括总装在内的大部分制造事务，沈飞、成飞、陕飞、哈飞及上飞也有参与部件。运20参照了伊尔-76的气动外形和机体结构，同时结合了美国C-17的部份特点。与目前使用的相比，运-20的电子设备有了改进，载重亦有提高。
　　C-17环球霸王III是最新型的具有高度灵活性的战略军用运输机，适应快速将部队部署到主要基地或者直接运送到前方基地的战略运输，必要时该飞机也可胜任战术运输和空投任务。这种固有的灵活性和性能帮助美军大为提高了全球空运调动部队的能力。 C-17融战略和战术空运能力于一身，是目前世界上唯一可以同时适应战略-战术任务的运输机。
　　C-5“银河”运输机是美国洛克希德公司研制的远程军用运输机，主要用于运载坦克、导弹及其发射装置、架桥设备等大重量大尺寸设备。该机载重能力高达120多吨，美国师97%的武器都能由C-5进行空中运输。C－5的载重能力高达120吨，用于运兵时可载700名全副武装士兵。
　　安托诺夫An-225“梦想式”运输机，北约代号“哥萨克”，是一架离陆重量超过600吨的超大型军用运输机。由现属乌克兰所拥有、苏联时代的安托诺夫设计局开发作为苏联太空计划的设备运输用途，迄今为止仅实际制造过一架，在1988年12月21日首度试飞。
　　安-124粗大的机身呈梨形截面，主翼为后掠下反式上单翼，翼展达73.30米。翼下4个短舱内，装有推力为23400千克的D-18T涡扇发动机。载重可达150吨，起飞重量达405吨。这一指标约为美国C-17的2倍，C-5的1.25倍，安-22的1.875倍。货舱顶部装有2个起重能力为10吨的吊车，地板上还另外有2部牵引力为3吨的绞盘车。由于货舱空间很大，安-124能够运载普通飞机机身、化工厂塔件等大型货物。
　　76重型军事运输机，与其前身伊尔-76飞机一样，不仅在供不应求，而且在国际市场上也有极其庞大的需求。76的起飞重量为210吨，比美国C-17的起飞重量还大，载重量60吨，最高时速850公里，最大航程6000公里，可以说是全球航空业的载重马车夫。
　　XC－2运输机由日本川崎重工业公司研制，该机全长43.9米，翼展44.4米，高14.2米，最大运载重量达30吨，约为C－1运输机的4倍，而且续航能力也有大幅提高。2013年1月10日，隶属日本航空自卫队歧阜基地的XC-2运输机在日本海上空试飞时发生事故，2013年，日本自卫队测试XC-2新一代大型运输机。
　　A400M项目是迄今为止欧洲最大的军事合作项目，A400M军机是一种多功能远程军用运输机，最大载重量37吨，最大航程8700公里。
　　安-22是前苏联安东诺夫设计局研制的远程重型军用运输机，是人类历史上制造过的最大的螺旋桨推进的飞机，运送部队和大尺寸、大重量的军事装备。可在边远地区的简易机场起落。曾参加过镇压捷克斯洛伐克社会主义改革军事行动，第三、四次中东中苏联支援阿拉伯的武器运输任务，北约组织命名为“雄鸡”。
　　C-130大力神运输机是由美国洛克希德·马丁公司所研发生产的战术运输机，是美国最成功、最长寿（1956年开始服役）和生产最多的现役运输机（总生产量高达2000架以上），在美国战术空运力量中占有核心的地位，同时也是美战略空运中重要的辅助力量。