Pembawa kargo terbesar dan terberat adalah Antonov An-225 Mriya diperkenalkan ke dalam layanan pada tahun 1988. The Antonov An-225 didesain untuk mengangkut pendorong roket Energia dan pesawat ulang alik Buran untuk program luar angkasa Soviet. An-225 dapat membawa barang ultra-berat dan sangat besar, Sekitar 250.000 kg di dalam pesawat atau 200.000 kg jika dipasang di atas pesawat.
An-225 telah menjadi pesawat pengangkut yang sibuk dari armada Antonov Airlines, objek-obyek yang diangkutnya pernah dianggap mustahil untuk diangkut melalui udara, seperti lokomotif dan 150-ton generator. Pesawat ini telah menjadi aset untuk organisasi bantuan internasional karena kemampuannya untuk dengan cepat mengangkut sejumlah besar persediaan darurat selama operasi bantuan bencana.
Pada bulan September 2001, An-225 membawa 4 tank tempur dengan beban tercatat 253,82 ton kargo, terbang pada ketinggian 2 km lebih sejauh 1.000 km pada kecepatan 763,2 km/jam. Pada Agustus 2009, Antonov 225 membawa barang kargo terberat tunggal yang pernah dikirim melalui angkutan udara - sebuah generator seberat 189 ton untuk pembangkit listrik tenaga gas di Armenia.
Pesawat An-225 kedua dibangun selama akhir 1980-an untuk program luar angkasa Soviet, tetapi tidak pernah selesai setelah runtuhnya Uni Soviet pada tahun 1991 dan pembatalan program ruang angkasa Buran. Sebuah keputusan dibuat pada bulan September 2006 untuk menyelesaikan An-225 kedua, tetapi kekurangan dana telah menunda penyelesaian pesawat ini sekali lagi. Menurut sumber yang berbeda, pesawat kedua ini telah 60-70% selesai.
Antonov An-124 adalah pesawat pengangkut lainnya. Telah digunakan untuk mengangkut kendaraan peluncur Atlas V, satelit dan pesawat terbang lainnya. Pada Mei 1987, sebuah An-124 mencetak rekor dunia, melintasi jarak 20.151 km tanpa mengisi bahan bakar dengan berat lepas landas 455.000 kg. Penerbangan itu berlangsung selama 25 jam 30 menit. Sebuah An-124 muncul dalam film James Bond Die Another Day.
The Super Guppy digunakan secara luas oleh NASA untuk mengangkut komponen untuk Stasiun Antariksa Internasional (ISS) dan Proyek Orion. Pesawat Super Guppy diperoleh NASA dari Badan Antariksa Eropa di bawah perjanjian barter dengan Stasiun Luar Angkasa Internasional. Diproduksi oleh Airbus Industries, ESA menyediakan pesawat ini untuk mengimbangi biaya NASA membawa peralatan eksperimen ESA ke stasiun luar angkasa internasional sebagai bagian dari dua penerbangan Space Shuttle masa depan. Super Guppy yang baru adalah versi terakhir dalam silsilah panjang pesawat kargo Guppy yang digunakan oleh NASA. Pesawat Guppy digunakan dalam beberapa program ruang angkasa terbaru, termasuk Gemini, Apollo, dan Skylab, dan untuk mengangkut komponen pesawat ruang angkasa.
NASA juga menggunakan pesawat lain, yaitu Boeing 747 yang dimodifikasi abis dan disebut Shuttle Carrier Aircraft (SCA) yang digunakan untuk mengangkut pesawat ruang angkasa Orbiter. SCA digunakan untuk mengangkut pesawat ulang-alik dari tempat pendaratan kembali ke Fasilitas Shuttle Landing di Kennedy Space Center, dan ke dan dari lokasi lain yang terlalu jauh jika dilakukan lewat darat.
Pesawat kargo lainnya yang berbentuk lumba-lumba adalah Beluga Airbus. Tugas utama dari Beluga Airbus adalah untuk membawa komponen Airbus untuk perakitan akhir di seluruh Eropa, tapi mereka juga tersedia untuk disewa, dan telah digunakan untuk membawa berbagai beban khusus, termasuk komponen stasiun ruang angkasa, karya seni berukuran besar yang sangat halus, mesin industri, dan helikopter.
