軍用運輸機由機體、動力裝置、起落裝置、操縱系統、通訊裝置和領航裝置等組成。機身艙門寬敞，分前開式、後開式和側開式。裝有前開式和後開式艙門的運輸機，在艙門處設有貨橋，與飛機底板相接，底板上有滾動裝置，機艙內有起吊裝置；艙門、貨橋和起吊裝置由液壓或電動機構操縱，便於快速裝卸大型裝備和物資。機翼一般採用上單翼佈局，機翼前、後緣裝有高效增升裝置，以改善起落效能。動力裝置多數為2～4臺渦輪風扇或渦輪螺旋槳大功率發動機，有的在主起落架艙內或尾部裝有輔助動力裝置，用於在地面起動發動機。起落架多采用多輪式，裝中、低壓輪胎。有的起落架裝有升降機構，用以調節機艙底板的離地高度,便於在野戰條件下進行裝卸。

圖注：C-17的尾部上翹，貨艙門共有兩扇，前面一扇放下後即成為貨橋，後面一扇由液壓操縱向上收起。圖為C-17尾部貨艙門

對於軍用運輸機而言，貨物進出貨艙有兩種方式。

第一種是尾艙門式，這是一般中型和大型運輸機普遍採用的貨物進出方式，C-130、運-8和運-20大型運輸機都採用這種辦法。運輸機的尾艙門，都高高向上斜翹起，這是為了方便尾艙門開啟和貨物進出。

一般而言，尾艙門由液壓控制，其中部分可以向下放平成為貨橋。在裝卸小件散貨時，放平尾部大貨艙門兼貨橋，就正好可以與運送物資的卡車對接，直接利用貨橋和貨艙地板上的傳送帶、滾棒和機內吊運裝置更快速地完成吊運、裝卸和進出。

而對於一些可以自主進出的裝備，比方說裝甲車輛和卡車，就可以直接透過傾斜的液壓貨橋駛入運輸機貨艙內。在裝卸大型車輛時，一般貨艙地板離地高度都比較低，這樣貨橋的坡度就比較小，有的運輸機比方說A400M，其主起落架還具有“下蹲”功能，可以進一步降低貨艙地板高度，所以貨橋放下後的坡度特別小，這對於大件貨物的裝卸特別有利。

第二種進出方式是從頭部進入，這主要用在安-124和C-5等重型運輸機上。以安-124為例，其巨大的頭部可以向上開啟，露出整個貨艙，戰略導彈發射車等尺寸巨大的貨物可以直接從頭部開進貨艙。為此安-124還將駕駛艙設定在機艙第二層，以方便頭部開啟。

軍用運輸機的貨物進出貨艙，要求裝卸速度必須快。如美國的C-5運輸機從裝貨、加油、起飛前檢查、發動機起動，直到收起貨橋、關閉艙門，總共不超過1小時；整個卸貨過程也只要15分鐘。

為了高效裝卸，現代運輸機研發出了一整套專用裝卸裝置。首先是吊車和絞盤等搬運裝置，以安-70為例，其貨艙頂部有兩條吊梁，裝有4部吊車，一次可吊起12噸貨物(每部承載3噸)，用於直接把貨物從機外吊入貨艙。兩部電動絞車佈置在貨艙中部，每部牽引力約為15千牛。

除吊車和絞盤外，貨艙快速裝卸的主要奧秘都集中在貨艙的地板上。現代大、中型軍用運輸機的貨艙地板上一般都裝有滾棒或滾珠裝卸系統，在地板上敷設有幾行滾棒，使用時升出地板平面，不用時收進去保持地板的平整和開敞。貨艙內設有各種裝卸和固定貨物的裝置，裝貨的裝置包括有電絞車、裝貨鋼索、支撐滑輪和梁式吊車等。