中型运输机运载能力、航程、速度较为有限，超大型运输机的应用要求又较高，因此真正实用的高端运输机就是大型运输机。该类运输机的典型机型为美国C-17运输机和俄罗斯的伊尔-76运输机。目前，有能力研制大型运输机的仅有美俄两家，但日本、乌克兰等国也有自己的大型运输机计划。如果运-20试飞顺利并投入部队服役，将会对中国军队和国家发展产生深远影响。
有军事专家认为，对于中国这样一个大国，不能指望由国外的运输机充当未来中国军队战略空运力量的主力。多家外媒均认为，仅从中国民间对紧急情况下的运输需求看，中国就迫切需要国产大型运输机。“俄罗斯之声”电台网站报道称，伊尔-76在2008年汶川地震救灾、2010年吉尔吉斯斯坦和2011年利比亚撤侨行动中都扮演了重要角色。美国《联合部队季刊》曾刊文指出，2008年汶川地震暴露出中国空军的运输救援能力严重不足，而美国当时派出2架C-17运输机协助中国的救援工作。文章援引兰德公司分析师罗杰·克里夫的话称，在汶川地震发生之后的数年，北京将提高灾难救援能力列为解放军的“新优先事项”。