C-130采用高单翼、四发动机、尾部大型货舱门的机身布局。这一布局奠定了战后的中型运输机的设计“标准”，此后绝大多数中型运输机都没有跳出这个框框。众多的重型运输机也采用了相似的设计。因此说C-130是当代运输机的“鼻祖”，也并不太过分。

C-130设计上最大的特点是其设计彻底的力求满足战术空运的实际要求，因此它非常适合执行各种空运任务。铝合金半硬壳式结构机身大型的尾部货舱门就是一个好例子。这一设计起源于二战中的军用滑翔机，运输机中C-123是第一种采用这种设计的型号。但是把这一设计完善并推而广之的是C-130。C-130的货舱门采用了上下两片开启的设计，能在空中开闭；在空中舱门放下时是一个很好的货物空投平台，尤其是掠地平拉空投的时候，在地面又是一个很好的装卸坡道。而且该舱门也是整机气密结构中的重要一环。下图为C-130在空投货物。

C-130的主起落架舱也设计得很巧妙，起落架收起时处在机身左右两侧旁突起的流线型舱室内，从上图能清晰的看到起落架舱。这个设计使得起落架舱不会占用宝贵的主机身空间，大大方便了货舱的设计，且使得主机身的结构能够连续而完整，强度大。另外一个好处是这种设计左右主轮距较宽，在不平坦的简易跑道上稳定性好。当然缺点也很明显：突起的起落架舱增大了飞行阻力，但总体上利大于弊，因此这一设计也为之后的各种运输机沿袭。C-130起落架舱内还装有用于启动四台主发动机的辅助动力装置，在战地条件下不需要地面设备的帮助就可以起飞或移动。

高单翼也是C-130的一大特点，当然此布局第一次被采用不是在C-130上。二战时高单翼的设计并不流行，因为中低翼布局能令起落架的高度缩短，且制造上较为简易。但随着运输机吨位体积的不断飙升，中低翼设计的缺点越来越突出：增大的螺旋桨使得机翼离地的距离必须增大，但这样的话沉重的机身离地距离也增大了，对机身强度、起落架的要求更高了，装卸货物也很麻烦。因此高单翼在这个时候就很可贵了：即可留出足够离地距离给螺旋桨(也包括翼吊式喷气式发动机)，又使得机身能贴近地面。战后大量运输机采用了高单翼布局。C-130机翼的详细资料为：翼根翼型为NACA 64A318，翼尖翼型NACA 64A412，上反角2°30′，安装角翼根3°，翼尖0°，1/4弦线后掠角0°。全金属双梁受力蒙皮结构，机械加工的整体加强变厚度蒙皮壁板，长度14.63米。副翼由普通铝合金制成。串联式液压助力器，由两套独立的液压系统供压。副翼上有调整片。富勒式铝合金后缘襟翼，机翼前缘用发动机引气防冰。

总而言之C-130在设计上是相当完美的，这也使得其发展改进的余地很大。

C-130第一种批量生产型号是C-130A（下图，上图为“小鼻子”的C-130原型机），采用艾里逊公司的T56-A-1A涡轮螺旋桨发动机，推力2790千瓦，使用3叶螺旋桨。最大起飞重量56337千克，有效载重15876千克，航程是3520千米。最初的27架使用AN/AN-42雷达，后期采用AN/APN-59，机首因此增大，结果获得了“小木偶鼻”的外号。C-130A于1956年12月开始交付使用，1959年2月停产，共生产231架，其中出口澳大利亚空军11架。之后的数十年里C-130家族里增添了众多成员：

第一种改进型B型1958年11月首飞，发动机改为T56-A-7，推力3020千瓦，使用4叶螺旋桨，最大起飞重量增加61236千克。由于中央翼段增设了内部油箱，航程也加大了。为适应更大的起飞重量，机身结构进行了加固，液压和电子设备也进行了改进。内侧发动机以内的机翼里增设了油箱，总燃油量增加到20000千克。加强了起落架，起飞总重增加到61200千克。1958年11月20日首次试飞，1959年6月12日交付使用。共生产了230架，其中出口印度空军10架、加拿大空军4架、巴基斯坦空军6架、南非空军7架；有4架改型为LC-130F，12架改型为HC-130G，46架改成KC-130F、7架改成C-130F。

C-130D是基于A型的改进型。D型主要用于极地运输，共有12架。改用机轮滑橇式起落架，并可由助推火箭辅助起飞。为适应长途飞行，增挂两个容量各为1705升的副油箱，机舱内增设两个各1890升的油箱。

1961年C-130E首飞，是B型的发展型，62年4月起开始服役。E型最大有效载重提高至20412千克，航程增加。装4台T56-A-7A涡轮螺桨发动机，翼下增挂两个容量各为5145升的副油箱，加强了起落架。最大起飞重量79380千克，载货量20000千克。共生产510架，装备美国战术空军、海军、海岸警卫队及加拿大、伊朗、哥伦比亚、土耳其、巴西、瑞典和阿根廷等。1961年8月25日首次试飞，1962年4月开始交付，1975年2月停产。

64年11月H型首飞。C-130H使用与E型相同的发动机(T56-A-15，推力3660千瓦)，但改进了高海拔高温性能，并且降低了燃油消耗率。H型从1974年起换装新型辅助动力装置，并改善了机内空调系统。C-130H是美军目前主要的战术空运运输机，同时也是主要的出口型号。截止1988年12月31日，美国空军、海军和海岸警卫队共订购366架，国外用户有50个国家和地区，共订购478架。1986年底开始交付台湾12架，日本8架。