求められるものは搭載量や航続距離である。物資投下能力を求められる場合もある。はじめから輸送機として設計されたものと、爆撃機や旅客機から設計変更(改造)されたものに大別される。派生機一族が知られている。スーパーグッピー)機体の特徴は、高高度を飛行するものは貨物室(カーゴベイ)を含め与圧構造とされ、貨物の緊定(タイダウン、固定)が必要なため、補強された床構造をはじめ、貨物室まわりは簡素ながらも相応に強固な設計とされている。機体サイズや重量から来る過大なストレスに対応するため、また、不整地での離着陸も考慮して、降着装置をはじめ、強度部材にも十分な強度が与えられている。そのため機体重量は増える傾向にあり、かつ、軽量化も難しい。貨物の積み降ろし口(カーゴドア)は、古くは機体左側面(船舶のポートサイドに習ったと言われる)に大型のドアを設けたものが一般的であったが、現在では、機械による荷役に適合させるため、機首部分の胴体をチルトアップさせる方法と、機体後尾にスロープ兼用のドロップゲートを設ける方法が多く見られる。旅客機をベースとしたもので、構造上、本来の客室の床を取り払うことができない機体は、胴体下部のカーゴベイとカーゴドアは生かしたまま、二階部分の側面(本来客室のあるレベル)に大型のスイングアップ式のドアを追加したものがある。CL-44のスイングテール式が知られている。軍用機では作戦上、上空から人員の降下、車輌や物資の投下を行う必要が発生する。そのため当該機種は飛行中、安全にカーゴドアの開閉が行えるようになっている。主翼の配置は、特に専用設計機で、高翼配置が好まれる。メリットとしては次のようなことが挙げられる。胴体内の主翼桁に煩わされることなく、貨物室床面を低く、広く、平らにできる。これによって貨物の収容量を増し、搬入出が容易となる。主翼設計が自由になるほか、翼下と地面とのクリアランス(距離)を十分に確保できるため、大径エンジンや大型フラップを採用することができる。STOL性能の向上に有利。クリアランスが確保できることから、地面効果の影響が小さく、多段式フラップなどを展開する余地も生まれるため。防止にも繋がり、不整地での運用に適する。前半において、ドイツ軍は空挺部隊を効果的に運用した。52輸送機を用いて、空輸作戦を行いクレタ島を占領した。(しかし、輸送機の損害も多かった。おいては、連合国が同様にノルマンディー上陸作戦をはじめとして、空挺作戦や空中補給を効果的に行った。日本軍は性能の良い輸送機の開発を行わなかったことなどから、輸送機の大量保有が行えず、沖縄戦時の独立混成第15連隊の例を除き、1000人を超えるような大規模な空挺作戦や空輸作戦は行われていない。空輸による補給物資輸送は、一時的措置のものであったが、ベルリン封鎖時の空輸による補給物資輸送は継続的なものであり、輸送機が恒常的に大量の物資を輸送できることを示した。1950年代には、戦術輸送機の決定版と言われ、現在でも改良型の生産が続いているC-130が開発された。特殊部隊の展開支援にも供されており、用途に合わせて独自に改良されたMC-130Hが空軍特殊部隊に配備されている。航空自衛隊はC-1を独自開発しC-130に代えるつもりだった。周辺諸国への配慮からあえて航続距離を短く設計され、極端に使いづらい機体になってしまった。開発後に返還された沖縄県周辺や海外での活動となるとこの欠点は致命的である。結局、C-130が導入され主力となっている。現在、後継のC-Xが開発中である。C-130は、あくまでも戦術輸送機であり大陸間の輸送を行うには航続距離が不足している。そこで、アメリカ軍は大陸間の輸送を行う戦略輸送機として、C-5等を使用していた。1990年代に入り、C-130なみに前線の不整備な飛行場でも運用ができ、かつ大陸間の輸送ができるC-17が開発され、アメリカ本土からヨーロッパ・中東への輸送に活躍している。ロシアや旧ソ連では、国土が広く利用可能な海洋が少ないことから、輸送手段としての航空機開発には熱心であった。そのため、Il-76やAn-124ルスラーンなどの大型機からAn-2のような小型の機体まで多くの輸送機を開発している。ロシアは特に冬季の気候が厳しい上、必ずしも整備状況の良い飛行場ばかりではない。そのため、旧ソ連の輸送機のいずれもが未整地でも運用できるという特長を持っている。