运-20将采用超临界翼和提高复合材料使用比例，这样可以降低飞机的结构重量。由于飞机升力增加，升阻比提高，因此即使发动机推力、最大起飞重量维持不变的情况下，其载重也会增加。而伊尔-76采用的是临界翼，运载/起飞重量比低。针对中国空军的要求，运-20在伊尔-76基础上加宽、加高货舱以便适应新时期大量的出现的超宽、超高货物。伊尔-76货舱宽度和高度小，装载适应性差，而我国新运的货舱容积增加到320立方米，超过伊尔-76三分之一。因此，国产军用大型运输机看起来会觉得比较短、粗，这也是新时期军用运输机一个普遍的外观特征 。 战略运输运-20运输机的研发成功，可将装甲车、坦克甚至武装直升机等重型装备迅速部署到“一线战场”，将会和运-8、运-7将形成合理搭配，进一步完善国产军用运输机体系。到那时，不但中国的战略空军将会实际成型，中国空军的远程机动能力和战略投送能力将会获得大幅提升。预警机运-20还可作为预警机、空中加油机和大型电子侦察机等“特种机”的平台。中国空军最先进的空警-2000预警机仍旧以俄罗斯的伊尔-76为平台，运-20的研发成功，意味着未来中国的大型预警机将实现100%国产化。加油机中国空军的空中加油机轰油-6是以轰-6轰炸机为基础，将原来轰炸机的弹药仓改为燃油储存仓，并加装软管加油系统研制而成的，使空军初步具备空中加油能力。但是轰油-6的燃油携带量和滞空时间与美俄等国家的大型空中加油机相比仍有差距。而运-20的出现意味着中国完全可将现有的空中加油系统整合到运-20上，研发出一款专用的大型空中加油机。此外，运-20还可作为反潜巡逻机和电子侦察机的平台，进一步拓展中国海空力量的巡航范围。战役投送从解放军所面临的抢险救灾、部队集结和武装力量投送需求来看，中国对运-20的需求数量将非常庞大。仅以一个空运批次来看，如果需要在主要战役方向上投放一个坦克装甲旅，两个空降战车团，外加1500人的伞兵及伞兵配属的突击车、指挥车、武装直升机等，就至少需要250架左右的运-20。中国军方对运-20的实际需求，最起码的数量是300架以上，如此庞大的规模，足够两个飞机制造厂开足马力生产10年 。 据俄罗斯《纽带》网2013年3月19日报道，中国今后将会向国际市场推销其最新研制的运-20重型军用运输机。西安飞机工业集团公司宣布，在该项目进入量产阶段后，将会出口若干个版本的运-20。不过，该公司并未指明这些版本的差别。按中国宣布的研制进度，运-20将从2017年1月开始服役。有军事专家指出，一旦中国开始对外推销其研制的新型运输机，将会在国际市场上与俄罗斯的伊尔-76和美国的C-17展开直接竞争。虽然委内瑞拉和数个非洲国家可能会成为运-20的潜在买家，但还没有那个国家对这种运输机正式提出采购意愿 。 2014年11月，运-20为783号机首次飞抵珠海航展现场，掀开国产大运首秀大型国际航展的序幕。783号机采用了与过去黑色不同的浅灰色涂装，机身编号783采用黑色，垂尾绘有巨大国旗，机身做工较以往的国产飞机大有进步，并非只是“刮腻子”工艺水平高。 2014年2月央视报道：首次亮相于珠海航展的国产运-20大型运输机，最短能在600至700米距离内起飞；使用多柱式起落架，可在条件恶劣的简易机场起降 。 运-20现在使用的发动机是俄罗斯制造的推力12吨的D-30KP-2发动机。下一步运-20使用的是成都发动机（集团）有限公司制造的涡扇-18A（WS-18A）发动机——D-30KP-2的仿制型号。预计运-20将最终使用推力14吨的大涵道比涡扇发动机涡扇-20（WS-20）。2014年中期，有报道称解放军将采购多达400架运-20运输机 。 2016年3月20日中国中央电视台（CCTV）播出的“重大工程造就国家实力新高度”，报道指出，中国的大型运输机运-20将在今年完成试飞，批量交付部队 。