此前在地震等情况下，中国空军为了弥补空中运输力量的不足，曾经向民航甚至物流公司借用飞机运输货物。因此，运-20对提升后勤水平有着重大的意义。
军事上，与中国空军使用的伊尔-76运输机相比，运-20的电子设备有了改进，新型“运-20”大型运输机载重亦有提高，最大载重能力将达到60-70吨左右，可以载运主战坦克等重装备。
最大飞行距离增至7800公里（40吨载重），使此机不仅能承揽中国国内急难运输，还可以进行亚洲地区的战略、救援物资投送。但在战术上，例如野战条件下降落，燃油经济性等，与美国等主流还有差距。
2007年3月，中国宣布启动大飞机工程，布点于西安和上海两座城市。其中“大客”50%以上的设计制造、“大运”全部的设计研发、制造，都在陕西完成。
2007年6月20日，大型运输机项目（即运-20）正式立项，代号072工程。
