C-130XJ 保留了其前代机型的坚固机身，但性能和能力得到了极大改进。新的推进系统提供了更大的航程、更低的油耗和更好的起飞性能。发动机采用电子控制，在海平面温度高达 104°F 时提供最大功率，从而大大提高了在高海拔和高温下的性能。缩短的起飞距离使 C-130XJ 能够在较短的跑道上飞行；更快的爬升速度使其能够更快地达到更安全的高度以避开敌对威胁；更高的巡航上限使其能够在更省油的航线上飞行；更快的巡航速度和更低的油耗使每架飞机每天可以出动更多架次。