XC-2是日本新一代大型軍用運輸機，計劃取代70年代服役的C-1運輸機。首架樣機於2010年首飛，第二架於2011年首飛。計劃2013年正式裝備。但是研發XC-2運輸機實驗失敗導致研發受阻，基本廢了。
長43.9米，翼展44.4米，高14.2米，搭載兩具CF6-80C2K1F渦扇發動機發動機，最高速度980 km/h，航程6500公里(載重12噸)。最大運載重量達30噸，約為C-1運輸機的4倍，而且續航能力也有大幅提高，實用升限12200m。
機頭單側各有5個舷窗，兩側共10個，均可電加熱防霧。主窗與XP-1反潛機通用。整流罩有9道防雷條，內部裝有氣象雷達。主窗旁邊是可滑動舷窗，可從機內開合。主窗與整流罩之間裝有前視紅外系統。
機頭右側傳感器配置基本與左側相同，只是右側空速管只有一個。右側與左側一樣，也安裝有兩個AOA傳感器和靜壓口。駕駛艙頂部有緊急逃生出口。連同主翼附近的兩處，機身上部共有三處逃生出口。
前緣縫翼分為6片。下降狀態時的前緣縫翼，可見下偏角度很大。後緣襟翼分為內側襟翼與外側襟翼。
機身安裝在左前方下部的從上往下分別是1號空速管、TAT(全溫度)傳感器、3號空速管。空速管利用動壓測量速度，TAT傳感器測量溫度。前輪上部的黑色突起是雷達告警裝置。舷窗前部的黑色突起是測冰儀，下部是導彈預警裝置。
機身中部沿起落架艙設有6個圓形舷窗。由於在靜力試驗中發現強度不夠，1號原型機機身上安裝有數處加強筋。量產型將把加強筋與機身結構一體化。
還是個多面手。如果需要，它還可立即漂亮轉身，成為空中預警機、空中加油機、遠程偵察機或者戰略轟炸機。最大起飛重量達到140噸，號稱是亞洲人自行研製和生產的最大起飛重量的飛機。最大起飛重量220噸的運20笑而不語。
配備有一套全新設計的戰術飛行管理系統，並在貨艙配備有自動負載開關係統。為了提升任務彈性，包括空中加油系統和夜視功能，也將被納入新機的設計中。
2012年進行結冰實驗，將XC-2運輸機在零下40度惡劣氣侯情況下露天停放十四天，在機身機翼表面結冰厚度達2-5釐米的時候，沒有進行任何除冰除雪工作及沒有機械運轉熱身情況下直接進行飛行試驗。以起飛重量140噸條件下進行了92分鐘飛行。
試飛事故：2013年XC-2運輸機在試飛時發生事故，機尾部分的一塊零件掉落，墜入海中。這塊零件位於XC-2運輸機機尾門位置，是一塊複合材料的一部分，長約84釐米，寬約36釐米，重約1公斤。並未造成人員傷亡。
2014年為確認機體能否在維持穩定氣壓下進行高空飛行，實驗人員將樣機內部氣壓升至外部的約1.2倍。但就在此時，該樣機的貨物門和後部機體都發生了變形損壞。實驗失敗，導致研發受阻。
這個實驗是檢驗飛機在8000-10000米高度飛行時，飛機整體結構能否承受巨大的內外壓力差，機體發生破損說明其材料強度或工程力學設計是失敗的，必須推倒重來，意味著該款飛機基本廢了。
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