军用运输机自卫能力较差，战斗中必须由战斗机护航。军用运输机开始是由轰炸机和民用飞机改装而成，后来逐渐发展成独立机种。20世纪60年代中期，采用噪声小、耗油低的涡轮风扇发动机。以后动力装置不断革新，性能大幅度提高。美制C-5A战略运输机，装有4台涡轮风扇发动机，巡航速度871千米/小时，航程4700千米，载重120吨。可搭乘345名全副武装的士兵。军用运输机还正朝多机身、大功率的方向发展。
C-2A“灰狗”运输机
C-2“灰狗”是海军航空母舰舰载运输飞机，进行海岸设备和海上航母打击大队的人员、后勤物资和邮件的重要运输。
C-2A(R)飞机能够运送重达10000磅的货物飞行超过1000分钟。19架C-2A最初在20世纪60年代开始采购，并于1987年逐步被淘汰。39架新生产型的替代C-2A(R)飞机在20世纪80年代采购，如今现役还保有35架，该型飞机进行重大的机身和航空电子设备的改进。2个舰队后备中队，每个海岸各一个。这2个中队还在每个航空母舰上部署了2架C-2飞机的分队。
C-17“环球空中霸王芋”
C-17“环球空中霸王芋”是麦道公司(现并入波音公司)为美国空军研制的一种采用上单翼、四发、T形尾、带后卸货板的新型运输机。机身长53米，机高16.8米，翼展503米，外形尺寸与C-141相当。最大起飞重量263吨，最大载荷为150吨。机上带75.8吨载荷时，C-17可从2320米长的跑道起飞，然后在915米长的简易跑道上着陆。该机性能先进，装备部队后在多次局部战争中表现出了极佳的作战能力。由于美军不再订购新的C-17，而外国客户的订购数量不足，C-17的生产线面临关闭的危险。波音公司正努力谋求更多国内外订单，以维持生产线的生存。
C-17采用大型运输机常规布局。机翼为悬臂式上单翼，前缘后掠角25毅，NASA翼梢小翼高2.90米。悬臂式T形尾翼。垂直安定面与机身连接处向前伸有小背鳍，嵌入式方向舵分为上、下两段，升降舵分为两段。液压可收放前三点式起落架，可靠重力应急自由放下。前起落架为双轮，主起落架为6轮。前起落架向前收入机身，主起落架旋转90毅向里收入机身两侧整流罩内。可在铺设与未铺设的跑道上使用。起落架装有碳刹车装置。
C-17容战略和战术空运能力于一身。在货舱设计上，尽管C-17外形尺寸和C-141差不多。但其货舱尺寸却与外形尺寸比C-17大的C-5“银河”相当。按能在货舱中两排布置6辆卡车的要求，货舱宽度为5.48米，长26.82米，高3.76米。吉普车可3辆并列，也可装运3架AH-64攻击直升机。各种被空运的车辆可直接开入舱内。机舱中心线和机舱两壁可装折叠式座椅。空投能力包括空投27215~49895千克货物，或空降102名伞兵。为了装载陆军最重的装备——55吨重的M1主战坦克，货舱地板由铝合金纵梁加强，达到了60吨的最高承载能力。
C-130“大力士”
C-130“大力士”中型战术运输机，由美国洛克希德飞机公司制造。1951年开始设计，1954年8月原型机首次试飞，1956年12月生产型开始交付美国空军使用。可以服务于战区内外的空运行动。
C-130可在前线简易机场跑道上起落，向战场运送或空投军事人员和装备，返航时可用于撤退伤员。改型后用于执行各种任务。C-130能够进行昼夜和不良天候下的行动，为作战部队提供快速后勤支援。
货物运输可以通过伞降、低空伞降系统或者着陆来完成。作为一个战术运输平台，它可以装载92名地面部队或者64名伞兵和装备。它也可以作为医疗撤退平台，能够装载74名伤患和服务人员。
C-130是生产时间持续最长的战术运输机。已发展了30多种型别，除用于运输的基本型外，还发展出用于试验研究、南极空运、军援出口、武装攻击、用于发射和控制靶机、电子监视、空中指挥、控制和通信的型别；还有搜索救援和回收型、空中加油型、特种任务型、气象探测型、海上巡逻型；此外还有大量民用型别。
基本数据：4台艾利逊公司的T56-A-15涡桨发动机。单台功率3355千瓦(4500当量马力)。机组人员4名，正副驾驶员、领航员和货物装卸员，机舱可运载92名士兵或64名伞兵或74名担架伤员，以及加油车、155毫米口径重炮及牵引车等重型设备。
尺寸数据：翼展40.41米，机长29.79米，机高11.66米，机翼面积162.12平方米，机舱(不含驾驶舱)长12.6米、宽3.13米、高2.18米，主轮距4.35米，前主轮距9.77米。
重量数据：使用空重34170千克，正常起飞总重70310千克，最大超载起飞总重79380千克，最大载重19870千克，燃油量36300升。
性能数据：最大巡航速度620千米/小时，经济巡航速度556千米/小时，实用升限(起飞重量58970千克)10060米，海平面爬升率9.65米/秒，起飞滑跑距离1090米，着陆滑跑距离(着陆重量58970千克)518米，最大载重航程4000千米。
安-12运输机
安-12，北约代号为“幼狐”，苏联安东诺夫设计局研制的一种四发涡桨军用运输机，由安-10民用机发展而来。安-12原型机于1957年3月首飞。定型生产超过900架，军用民用均有涉及，1973年停产。
安-12BP于1959年进入苏军服役。其规格、尺寸、性能与同时期的美国C-130大力神运输机非常相似，被视为其对应版本。1960年代，中国从苏联购买了若干架安-12运输机，并计划在国内设置生产线。但随后中苏关系急剧恶化，苏联撤出技术援助，计划未能成行。直到1975年，中国在其基础上仿制的运输机首飞成功，改变了这一状况。到1981年，中国已经完全具备独立制造安-12的能力，并已经以“运八”为投产的运输机命名，此后，运八的发展逐渐跳出安-12的框架，并发展出独立的衍生型号和改进型号。
安-22远程重型军用运输机
安-22是苏联安东诺夫设计局研制的远程重型军用运输机，是世界上最大的涡轮螺旋桨飞机。主要用于运送部队和大尺寸、大重量的军事装备。可在边远地区的简易机场起落。
1962年安东诺夫设计局开始设计，原型机于1965年2月27日首次试飞，当年首次在航展上公开亮相。1967年末开始交付使用，1974年停产。共生产85架，其中空军50架，民航35架。该机创造了多个飞行世界纪录。
安-22货舱容积640立方米，可运载地空导弹、火箭发射车、导弹运输车、坦克、汽车等。驾驶舱内乘员5~6人，驾驶舱后面有一个与主货舱隔开的可容纳28~29名乘客的机舱。
安-22投入服役时，是苏联唯一可运载T-62坦克的运输机，可载重80吨飞行5000千米。货舱容积639平方米，除可运载T-62坦克外，还可运载“飞毛腿”导弹、火箭发射车、导弹运输车、桥梁、汽车等重型军事装备。苏联曾使用安-22执行战略空运任务，飞往西半球、非洲和中东，在出兵前捷克斯洛伐克及阿富汗时所使用的主要运输机是安-22。
采用4台库兹涅佐夫HK-12MA涡桨发动机，功率4伊15000轴马力，每台发动机驱动一对直径为6.4米的四叶同轴对转螺旋桨，着陆时可反桨，缩短着陆距离。该机具备在野战机场起降的能力。前起落架为双轮，每个主起落架为3组共6轮，轮胎气压可在飞行或停放时进行调节，从而适应不同的跑道条件。
安-22曾多次创造世界飞行纪录。1967年10月26日，创造了14项有效载重-高度飞行纪录。由于安-22的经济性和安全性不好，订货不多，只生产85架就停产了。安东诺夫设计局20世纪60年代末曾试图将安-22机身加长，改型成双层客舱的民用客机，载700名乘员，但由于技术难度大，又没有适用的大功率发动机，所以这项计划未能实现。安东诺夫设计局已研制出新型安-124重型运输机来代替安-22。
安-225式重型运输机
安-225是苏联安东诺夫设计局(现为乌克兰安东诺夫航空科学技术联合体)研制的世界上最大的六发涡轮风扇式重型运输机，用于在飞机外部装运航天飞机、火箭发射器部件和其他大型货物。1985年中期开始设计研究，1988年12月21日原型机首次飞行。1989年5月13日首次做了背带“暴风雪号”航天飞机的飞行。至今只生产了1架飞机。
20世纪90年代末，由安东诺夫航空科学技术联合体以及乌克兰Motor-Sych公司共同改装这架飞机，以符合国际航空标准，改装计划耗资2000万美元。于2001年5月试航成功。
北约组织给安-225的绰号是“哥萨克人”，它既可在舱内装运货物，也可背带运载航天飞机、火箭发射器部件或其他大型货物。安-225于1985年开始研制，于1988年12月21日原型机首飞。在1989年3月22日在3.5小时飞行时间内，安-225创造了多项世界纪录。
由于其每飞行小时的费用高(3.5~4.0万美元)，因此销量不佳，截止到1998年底只生产1架。飞机单价为2.5~3.2亿美元(1998年币值)。
安-225运输机机身采用普通半硬壳式轻合金结构。上翘式机头舱门。机翼为后掠式，由中央翼段和安-124机翼组成。两个垂直尾翼安装在带上反角的水平尾翼两端，所有翼面都后掠。
起落架为液压操纵可收放前三点式。
机长84.00米，机高18.20米，翼展88.40米。动力装置为翼下吊挂6台D-18T涡轮风扇发动机，单台推力229.5千牛，有反推力装置。最大起飞重量600000千克，最大商载(内部载货或外部载货)250000千克，最大载油量超过300000千克。最大巡航速度850千米/时，航程(内部载货200000千克)4500千米，最大燃油量航程15400千米。驾驶舱内6名空勤人员。机翼中央段后底层货舱上方为运载60~70名人员的客舱。底舱从机头至机尾贯通，地板用钛合金制成。货舱长43.00米，宽6.40米，高4.40米。货舱内可装载16个标准集装箱，80辆“拉达”型轿车和各种重型自动卸货卡车，外部挂载所需要的地面试验设备和现场维修设备。在机翼中央翼段上方有两根载货用的纵梁，机背上可负载超长尺寸的货物，如俄罗斯“能源”号航天器运载火箭和“暴风雪”号航天飞机等。
由于安-225是在安-124基础上加大，很多地方和安-124相似。与安-124相比，安-225加长了翼展，货舱长度增加，取消了后部装货斜板/舱门，使飞机总重和载重能力都增加50%，为避免在机身背部携带外载时产生气流干扰问题，垂直尾翼由单垂尾改成双垂尾。为在机背上运送大型货物，机身上方有两个承力支点。起落架共有32个机轮，每侧主起落架比安-124增加两对机轮。
机翼中央部分增加两台发动机。
伊尔-76中远程大型运输机
伊尔-76“耿直”式中远程大型运输机，是苏联伊柳申设计局研制的一种大型运输机。
伊尔-76于1971年3月试飞，1975年服役。乘员7人，翼展50.45米，机长49.59米，机高14.76米，最大时速850千米，巡航时速750~800千米。巡航高度9000~12000米，实用升限15500米，航程5000千米。最大起飞重量170000千克，载运量40000千克或150名士兵，可载运各种装甲车辆、高炮或防空导弹。
伊尔-76还可执行伞降任务，空投货物或经妥善包装的军用车辆。其最大载重量约40吨，可空投一个连的伞兵，或3辆伞兵战车。
20世纪60年代末，由于苏联军事空运主力机型——安-12已经显得载重小和航程不足，苏联为了提高其军事空运能力，决定研制一种近似于美国C-141重型运输机的运输机。第一架伊尔-76原型机于1971年3月25日在莫斯科中央机场首次试飞，同年5月27日在第29届巴黎国际航空博览会上公开展出。1974年由苏联空军航空运输司令部进行鉴定验收，认为飞机达到要求。
截止到1997年，共生产了950多架，年生产量近50架。除俄罗斯空军和民航使用数百架伊尔-76运输机外，还有100多架出口到世界上很多国家，如阿尔及利亚、伊朗、英国、叙利亚、印度、捷克、波兰、伊拉克、利比亚、阿富汗、古巴和中国等。
伊尔-76机身为全金属半硬壳结构，截面与安-124不同，基本呈圆形。机头呈尖锥形。机舱后部装有两扇蚌式大型舱门，货舱内有内置的大型伸缩装卸跳板。机头最前部为安装有观察窗的领航舱，其下为圆形雷达天线罩。伊尔-76还采用了全金属多梁破损安全结构悬臂式上单翼。上单翼不阻碍机舱空间，后掠角25毅机翼。全金属半硬壳式机身的截面基本呈圆形，前机身有两扇舱门，后机身底部有两扇蚌壳式舱门，向下开的中间壁板可作为货桥。军用型机尾装有炮塔，后期部分改用民用型的机尾。悬臂式全金属T型尾翼的平尾安装角可调，方向舵和每侧升降舵上都有调整片。动力装置为4台索洛维耶夫设计局生产的D-301M涡扇发动机，分别吊装在两侧内翼之下，单台推力117.6千牛。
每台发动机都装有蚌壳式反推力装置。内翼和外翼前后梁之间为整体油箱，总燃油量81830升。军用型机翼下有4个外挂点，每个可挂500千克炸弹、照明弹、标志弹。
机头雷达罩内装有大型气象雷达和地形测绘雷达。货舱可运载150名全副武装士兵，或120名伞兵；还可装运各种军用车辆或设备。货舱后部有蚌壳式舱门和货桥，带有装卸导轨，导轨宽度可调。机舱顶部有2台电动起重机，每台起重5000千克。有2台绞车，每台牵引拉力为3000千克。这些随机装卸系统缩短了机场装卸货物时间，增加了飞机的周转率。货舱为气密式，在10668米高空可保持3000米高度的气压，必要时可给驾驶舱增压。
为适应粗糙的前线机场跑道，伊尔-76采用了低压起落架系统，以及能在起降阶段低速飞行时提供更大升力的前后襟翼。伊尔-76还具有改装成飞行医院的能力。采用液压可收放前三点式多轮低压轮胎起落架，共20个机轮。轮胎装有胎压调节系统，飞行中可调节所需要的胎压。