機翼
如何做到貨艙的最大化，而又不過大的增加阻力和結構重量，一直是運輸機設計的難題之一，這也是這三種運輸機的設計差異之一。最容易對運輸機貨艙空間造成影響的因素是機翼與機身的結合部分，有許多飛機的結合構件穿越機身，這是運輸機設計上需要盡量避免的，因為這等於隔斷了貨艙空間。因此絕大多數運輸機將結合構件安排在機身頂部或者底部，這樣貨艙就不受影響了。機翼安裝位置還要考慮到翼下吊掛的大尺寸渦扇發動機，要可以提供足夠的安裝和維護操作空間，同時盡可能避免地面沙石異物打中機翼的可能性——這對需要在泥土跑道上起降的戰術運輸機非常重要。這一機翼布局要求為機翼和機身的結合部件安排整流罩，降低阻力，因此這三種運輸機頂部都有巨大的整流罩。這個整流罩如果不做進一步的優化，僅僅起到減小阻力的作用，但飛機設計師們精益求精，給它找到更大的用處。
一些更大的運輸機，例如C-5和安-124把機翼結合件安排在高於貨艙的分隔空間內，因此它們的機翼結合件整流罩實際上成為機身主體的延伸部分，提供額外的空間。這兩種運輸機的機身空間其實被分隔為上下兩部分，上面是整流罩延伸產生的空間，裝有機翼結合件和其它能夠安排進去的設備，下方才是貨艙。這些分隔構件保證了強度，但要占用寶貴的重量，C-17則通過材料和設計上的改進，實現了無需帶有隔板的中央翼內置結構，也不再需要設置機翼結合件整流罩，既節省結構重量，也減少了“外置”機翼結合件產生的阻力。C-17的機翼結合件後方延伸出一個額外的空間，構成了後部高大貨艙空間的一部分。因此C-17的貨艙後部要比前部更高(或者說前部並未像C-5那樣有額外的上層隔間)，機身後部顯得比前部要翹起一些。這在裝載上也有很大好處，這是因為大尺寸貨輪進出尾部跳板門時需要占用較多高度，但進入貨艙放平後占用的高度就下降了。C-17的這一設計難度很大，即使歐洲剛剛投產裝備的A400M運輸機，以及烏克蘭的安-70，也僅僅使用了傳統的中央翼整流罩外置布局。必須補充的是，C-5和安-124完整的上下隔間設計使得機頭可以安排大尺寸貨艙門，而C-17則無法做到。
運-20的機身背部有較為高大的整流罩，說明它也採用了不影響貨艙空間的機翼結合件設計。這也暗示了運-20和伊爾-76的聯繫，後者一樣採用了這種“外置”中央翼的成熟設計。如前所述，這一設計需要一個整流罩，但阻力和重量方面都不如C-17的設計那樣出色，但設計難度小，成熟可靠，因此也是一種可取的設計。此外，C-17的設計也有若干折衷，例如“內置”機翼結合件終究要占用一定的貨艙空間，所以C-17的機身截面設計時有所增大，以彌補這方面損失的空間。進一步的問題是，C-17需要非常出色的發動機來克服以上特點帶來的額外阻力，這對發動機技術不如美國的國家來說不切實際。
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