ВВС США требовался тяжелый самолет с большой дальностью полета, способный дозаправляться топливом в воздухе и оптимизированный, прежде всего, для перевозок крупногабаритных грузов между театрами военных действий, с доставкой их непосредственно в районы боев. Это предъявляло повышенные требования к взлетно-посадочным характеристикам и боевой живучести новой машины.
Запрос предложений по программе С-Х был выдан промышленности в октябре 1980 года. В конкурсе проектов участвовали ведущие самолетостроительные фирмы США – Боинг, Локхид и Макдоннелл-Дуглас. 28 августа 1981 года было объявлено о выборе в качестве головного разработчика фирмы Макдоннелл-Дуглас. О заинтересованности участников конкурса в победе говорит тот факт, что Макдоннелл- Дуглас на подготовку предложения по программе С-Х и предварительное проектирование самолета израсходовала из собственных средств 40 млн. долл.
Эскизное проектирование самолета С-Х началась в январе 1982 года, а 31 декабря того же года был подписан контракт стоимостью 3,4 млрд.долл. на полномасштабную разработку самолета (получившего военное обозначение С-17А) и постройку трех опытных машин (одна – летная и две – для статиспытаний).
Постройка первого самолета началась 2 ноября 1987 года. Согласно первоначальным планам его первый полет намечался на август 1990 года, однако в результате ряда задержек, вызванных как техническими, так и финансовыми причинами, он состоялся лишь 15 сентября 1991 года.
Не дожидаясь начала летных испытаний, еще 20 января 1988 года был подписан контракт стоимостью 604 млн. долл. на подготовку к серийному производству и постройку двух серийных самолетов. Сборка первого из них завершилась на авиационном заводе в г. Лонг Бич 21 декабря 1990 года, а первый полет состоялся 18 мая 1992 года. В феврале 1993 года С-17А было присвоено название "Глоубмастер"III.
Тем временем ВВС США вели интенсивные испытания прототипа: 11 апреля 1992 года была проведена первая дозаправка в воздухе, в мае была зафиксирована максимальная скорость – 944 км/ч (М=0,875), 17 июня в полете был впервые открыт грузовой люк, а 9 июля 1993 года было выполнено первое парашютное десантирование. Максимальный груз, сброшенный с борта С-17А, составил 18160 кг. 25 мая 1994 года опытный самолет С-17А совершил первый трансатлантический перелет, приземлившись в Великобритании.
В ходе летных испытаний возник ряд проблем, связанных, прежде всего, с отработкой программного обеспечения бортового оборудования и интеграцией двигателей и планера самолета. В частности, в начале 1992 года выяснилось, что удельный расход топлива двигателями на 28% превышает оговоренный контрактом. Были предложены доработки, которые должны были снизить перерасход топлива до 16% к августу 1993 года и полностью "закрыть" проблему к маю 1995 года.
Программа летных испытаний завершилась 15 декабря 1994 года, к тому времени заказчику – ВВС США – было поставлено уже 16 серийных машин.
В 1991 и 1992 годах начались статиспытания специально построенных для этого самолетов. С осени 1992 года, после того, как во время статических прочностных испытаний крыла самолета произошло его преждевременное повреждение при нагрузке 128% от максимальной эксплуатационной (тогда как требованиями предусматривается сохранение прочности при нагрузке 150% от максимальной эксплуатационной), ВВС США и фирма Макдоннелл-Дуглас приступили к работам по модернизации конструкции и систем самолета, необходимым для повышения его прочности. Первоочередным решением было упрочнение крыла за счет использования стальных накладок на алюминиевых стрингерах и усиление самих стрингеров. В дальнейшем предполагается установить на самолете и активную систему уменьшения нагрузок на конструкцию в полете ACLS (Active Load-Control System), которая, задействуя элероны и интерцепторы, будет ослаблять воздействие порывов ветра на конструкцию планера (аналогичные системы уже применяются на магистральном лайнере Эрбас Индастри А340, военно-транспортном самолете Локхид С-5 и бомбардировщике Нортроп В-2).
В ходе реализации программа С-17А не раз подвергалась резкой критике со стороны конгресса и военных – сыграли свою роль конструктивные недостатки и плохое руководство программой. Указывалось, что С-17А перетяжелен на несколько тысяч килограмм, сроки его создания отстают от графика на много месяцев, а двигатели самолета не могут работать на режиме полной тяги вследствие того, что от выхлопных газов перегреваются алюминиевые закрылки. В свое оправдание разработчики утверждали, что ВВС уже после выдачи в 1981 году контракта изменили требования к самолету в сторону их повышения, что усложнило выдерживание графика и увеличило технический риск. Кроме того, программу замедлило и излишнее государственное вмешательство. В мае 1993 года министр обороны Лес Эспин уволил генерал-майора ВВС М.Бучко, директора программы самолета С-17, за неправильное руководство ее реализацией. Понесли наказание и три других высокопоставленных офицера ВВС.
