Pada tahun 1970-an, Tentera Udara A.S. mula merancang untuk menggantikan kapal terbang pengangkut taktikal C-130 Hercules. Pertandingan pesawat pengangkut sederhana STOL termaju (AMST) telah diadakan, firma Boeing telah mencadangkan kapal terbang YC-14, manakala firma McDonnell Douglas pula telah mencadangkan kapal terbang YC-15. Meskipun cadangan dari kedua-dua firma ini melangkaui spesifikasi yang ditetapkan, pertandingan AMST telah dibatalkan sebelum pemenangnya dipilih.[3]

Pada awal tahun 1980-an, Tentera Udara A.S mendapati mereka memiliki sejumlah besar kapal terbang kargo C-141 Starlifter yang telah berusia. Beberapa kapal terbang C-141 menghadapi masalah struktur yang teruk disebabkan penggunaannya yang intensif. Memburukan lagi masalah, dari segi sejarah Tentera Udara A.S tidak pernah memiliki keupayaan mencukupi bagi memenuhi keperluan pengangkutan udara strategiknya. Sebagai tindak balas, firma McDonnell Douglas telah dipilih untuk membangunkan kapal terbang baru dengan menggunakan YC-15 sebagai asas. Firma McDonnell Douglas telah dianugerahkan kontrak untuk membina kapal terbang cadangannya, kemudian menamakan sebagai C-17A Globemaster III, pada 28 Ogos, 1981. Kapal terbang baru ini berbeza dari segi sayap rentang belakang, saiz yang lebih besar dan enjin yang lebih berkuasa. Ini bukan saja menjadikan ia boleh melaksanakan semua kerja yang dilakukan oleh C-141, tetapi juga memlaksanakan beberapa tugas C-5 Galaxy, menjadikan angkatan kapal terbang C-5 untuk mengendalikan kargo yang bersaiz besar.