中国空军基于运-20大型运输机平台发展出了各种机型，从上到下依次是：
空警3000大型预警机，这是以运-20为载机改装的大型预警机，机背上搭载了巨大的圆盘状有源相控阵雷达罩，是“空中指挥所”与“战力倍增器”。相比于空警-2000，空警3000的雷达天线阵面尺寸更大、功率更强。
它的服役意味着中国彻底摆脱了大型预警机平台“受制于人”的局面。它能实现360度无死角探测，不仅能发现数百公里外的隐形战斗机，还能作为空中预警指挥中心，引导己方战机进行超视距空战。

运-20B大型运输机，运-20B型是运-20的最新改进型号。相比早期型号，换装了国产涡扇-20大涵道比涡扇发动机，换装涡扇-20后，这使得运-20B的最大载重从早期的55吨跃升至66吨以上，航程也显著增加。

再下面是运20A大型运输机，早期的运-20A使用的是俄制D-30KP-2发动机或国产过渡型号的涡扇-18。
运-20A它虽然部分依赖进口发动机，但成功验证了国产大飞机机体结构、飞控系统和航空材料的技术成熟度。正是Y-20A的批量列装，才让中国空军实现了从“战术运输”向“战略投送”的跨越。


最后是基于运20A改的运油20A大型加油机，运油-20A在机翼下方挂载加油吊舱，为歼-20、歼-16、轰-6N等飞机进行空中加油，极大地延伸了空军的作战半径。运油-20的出现，让歼-20、歼-16等重型战斗机具备了“飞得更远、战得更久”的能力，直接支撑了中国空军向“远海、远域”作战能力的转型。

中国航空工业突破了大型飞机平台的限制，实现了预警指挥、战略投送、空中加油三位一体的战略空军装备体系完整构建，是中国空军从“国土防空”向“攻防兼备”转型的硬件基石。将这四架飞机放在一起，它们不仅仅是四款不同的战机，而是构成了一个完整的“空中攻防体系”：
KJ3000负责“看”，发现敌情、指挥调度。
Y-20A/B负责“运”，兵力投送、物资补给。
YY20A 负责“补”，延伸战机航程，支撑全天候作战。

中国的“大型飞机心脏病”问题已经正式解决，以前，因为缺乏大推力涡扇发动机，早期预警机和加油机则完全依赖于外购的俄罗斯伊尔-76平台。现在，随着Y-20B换上涡扇-20，KJ3000和运油-20的全面量产，中国已经实现了“大飞机机体、大涡扇发动机、大型任务载荷”的全链条100%国产化。标志着中国航空工业真正迈入了“战略空军”的时代前沿。