2007年3月，我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。陕西省也制订了《陕西航空产业发展专项规划（2008－2020年）》，全力支持大飞机项目。省政府将从四个方面来构建陕西航空产业的多元化发展机制，把大飞机项目实施作为长期战略。运-20的发展就此具备了地域依托，扫清了地方与企业在协调上的障碍。
2007年6月20日，大型运输机项目正式立项。这也标志着西飞长期以来在大型运输机开发方面所做的努力开始获得产出，国产大飞机开始进入加速发展阶段。同时，从3月份启动大飞机工程而6月份即正式立项来看，西飞在此前进行了大量的准备工作，运-20由计划走向设计投产已水到渠成。
2007年7月7日，国防科工委主任张云川在陕西省副省长洪峰，西安市副市长杨广信等陪同下考察了中航一飞院和西飞集团。参观后，张云川一行听取了吴光辉代表一飞院所作的"国家重要型号"指导思想、设计目标、研制保障条件建设需求的工作汇报。张云川指出，“必须圆满完成好国家重要型号”“在关键技术上，要运用先进而可靠的技术，要应对国际挑战，大幅度提升自主创新，尤其是科技自主创新能力；在研制中，要考虑军民飞机的通用性、技术的互动性，以及技术成果的共享”。从上述消息不难判断，西飞当时正在进行运-20的设计工作，且该机运用的技术处于世界先进水准，并可能与同期进行的大型客机研制互通技术。而张云川一行的目的很可能是考查运-20的原型机设计情况。
2007年8月22日的英国《简氏防务周刊》刊登文章，推测西安飞机工业集团确定了建造重型运输机的计划。《简氏》的文章称，国防科工委主任张云川于2007年7月初参观位于陕西西安的工厂，视察了建造大型运输机生产线的进展情况。在参观期间，张云川说，应该在成熟技术及中国创新性技术的基础上建造重型运输机。《简式》推测，该机很可能在伊尔-76MD飞机的基础上建造而成，不过将拥有更好的运载能力和功率更大的发动机，其大小很可能接近于波音公司生产的C-17战略运输机。中国空气动力研究与发展中心正在进行高涵道比涡扇发动机的开发工作。这种发动机将为大型飞机提供动力。另外，该中心还在研究碳纤维材料，期待它能实质性地减轻飞机的空重。该机将由三名机组人员操控，计划拥有最高为66吨的运载能力，机身长49米，翼展49米，机翼面积为310平方米，机高为15米，最大起飞重量为220吨。不难看出，《简氏》的推测已经与后来曝光的运-20方案相当类似。
2007年12月29日至12月30日，中共中央政治局常委、国务院总理温家宝在陕西省省委书记赵乐际、省长袁纯清和一航总经理林左鸣等陪同下前往西飞飞机城进行调研。温家宝在视察西飞车间时表示，“西飞在搞大运，我们一定要把自己的大飞机搞上去”；“一个飞机，还有三个大的关键技术，我虽然不是行家，但我听也学到了：第一是发动机，第二是材料，就是你们组装的这些材料。第三是电子设备。现在你们已经能够参与组装世界一流飞机的机翼、机身了，这对于以后我们制造自己的大飞机在工艺上打好了基础”。由温家宝的发言不难看出西飞已具备制造大型运输机的技术条件，并已通过与国外的合作积累了部份建造大飞机的经验。而且根据国家领导人往往在项目发展关键阶段的惯例判断，运-20此时很可能正处在设计的冲刺阶段。
2008年1月8日，从西安阎良国家航空高技术产业基地传出消息，该基地多个重大项目将参与大飞机工程。据航空基地工作人员介绍，从现有力量分布看，西安有望承担50%以上的大型客机工作量、大约60%以上的大型运输机工作量。同月下旬，由清华大学研发设计、拥有自主知识产权建成以后将成为世界上最大吨位的8万吨模锻液压机项目的一期工程4万吨重型航空模锻液压机项目将在阎良航空基地正式动工建设。此外，中国飞机强度研究所阎良试验基地项目、张立同院士“陶瓷复合金耐高材料”项目建设都正在积极建设中。航空基地还与中航一集团所属的西安地区航空企业、研究所进行沟通，加强合作，积极参与大飞机工程。以上项目对于运-20的研制生产具有重要作用，实质上可以看作运-20的配套项目。