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机翼
如何做到货舱的最大化，而又不过大的增加阻力和结构重量，一直是运输机设计的难题之一，这也是这三种运输机的设计差异之一。最容易对运输机货舱空间造成影响的因素是机翼与机身的结合部分，有许多飞机的结合构件穿越机身，这是运输机设计上需要尽量避免的，因为这等于隔断了货舱空间。因此绝大多数运输机将结合构件安排在机身顶部或者底部，这样货舱就不受影响了。这一机翼安装位置的其它重要考虑包括给翼下吊挂的大尺寸涡扇飞机提供足够的安装和维护操作空间，同时尽可能避免地面沙石异物打中机翼的可能性——这对需要在泥土跑道上起降的战术运输机非常重要。
这一机翼布局要求为机翼和机身的结合部件安排整流罩，降低阻力，因此这三种运输机顶部都有巨大的整流罩。这个整流罩如果不做进一步的优化，仅仅起到减小阻力的作用，但飞机设计师们精益求精，给它找到更大的用处。
一些更大的运输机，例如C-5和安-124把机翼结合件安排在高于货舱的分隔空间内，因此它们的机翼结合件整流罩实际上成为了机身主体的延伸部分，提供了额外的空间。这两种运输机的机身空间其实被分隔为了上下两部分，上面就是整流罩延伸产生的空间，装有机翼结合件和其它能够安排进去的设备，下方才是货舱。这些分隔构件保证了强度，但要占用宝贵的重量，C-17则通过材料和设计上的改进，实现了无需带有隔板的中央翼内置结构，也不再需要设置机翼结合件整流罩，既节省结构重量，也减少了“外置”机翼结合件产生的阻力。
C-17的机翼结合件后方延伸出一个额外的空间，构成了后部高大货舱空间的一部分。因此C-17的货舱后部要比前部更高（或者说前部并未像C-5那样有额外的上层隔间），机身后部显得比前部要翘起一些。这在装载上也有很大好处，这是因为大尺寸货轮进出尾部跳板门时需要占用较多高度，但进入货舱放平后占用的高度就下降了。C-17的这一设计难度很大，即使欧洲刚刚投产装备的A400M运输机，以及乌克兰的安-70，也仅仅使用了传统的中央翼整流罩外置布局。必须补充的是，C-5和安-124完整的上下隔间设计使得机头可以安排大尺寸货舱门，而C-17则无法做到。
运-20的机身背部有较为高大的整流罩，说明它也采用了不影响货舱空间的机翼结合件设计。这也暗示了运-20和伊尔-76的联系，后者一样采用了这种“外置”中央翼的成熟设计。如前所述，这一设计需要一个整流罩，但阻力和重量方面都不如C-17的设计那样出色，但设计难度小，成熟可靠，因此也是一种可取的设计。此外，C-17的设计也有若干折衷，例如“内置”机翼结合件终究要占用一定的货舱空间，所以C-17的机身截面设计时有所增大，以弥补这方面损失的空间。进一步的问题是，C-17需要非常出色的发动机来克服以上特点带来的额外阻力，这对发动机技术不如美国的国家来说不切实际。
尾翼
三种运输机的另一个共通点是都采用了高置T形尾翼布局，也就是平尾安装在垂尾的顶部。这是一个优点、缺点都很突出的设计。该布局的优点是平尾有着较高的速度阻滞系数，效率比其它布局好。平尾为垂尾气流提供了有利的遮挡，提高了垂尾效率。飞机的主机翼会产生很强的气流尾涡，与机翼在接近的水平面上的平尾，比较容易避开机翼尾涡的干扰。此外高T尾翼也通常离发动机安装位置和发动机喷流更远一些，在某些尾挂发动机布局的飞机上只能采用高T尾翼。具体到军用运输机方面，高T尾翼可以使得机身货舱尾部部署大门变得更简单，也提供了较大的装载操作空间。这一布局的缺点是，支撑平尾的垂尾结构必须加固，重量增大，且不适合用于后掠角大的尾翼，也就是说不太适用于高速飞机。最大的争议，来自于特定迎角角度下主机翼和尾翼之间的不利干扰要比其它布局更为危险，但这一问题主要影响需要做出激烈机动动作的高速飞机，例如战斗机，对运输机来说问题不大。