2013年12月16日，中國第二架運20成功首飛，機身細節與首架差別顯著。（鳳凰軍事）

據英國《簡氏防務周刊》網站12月23日報道，2013年年底，中國在兩個重大軍用飛機項目上取得了里程碑式的成就：成都飛機工業公司開始批量生產殲-10B戰斗機，西安飛機工業集團的第二架運-20重型運輸機原型機進行了首次試飛。

與此同時，西安飛機工業公司制造的運-20運輸機的第二架原型機于12月16日首飛，而第一架原型機首飛是在2013年1月26日。中國一家軍事網站上的一段試飛視頻顯示，兩架原型機沒有明顯區別。

第二架原型機也是由俄羅斯生產的D-30KP-2渦輪風扇發動機提供動力。中國在研制至少三種大涵道比渦輪風扇發動機，而據報道推力達13噸的渦扇-20可能將是首種為運-20提供動力的國產發動機。在安裝渦扇-20后，運-20的最大有效載重量預計將達到60噸。

報道援引中國國內媒體的報道指出，中國人民解放軍可能于2017年接收首批量產型運-20。報道還說，中國已開始與一個未透露身份的外國買家商談出售運-20一事。