YC-14 与 YC-15
AMST 的中止意味著取代 C-130 的新型机种开发工作有困难，但并不代表 C-130 不会继续更新航电系统与发动机。也由于更新，使得载重量、续航距离和安全性大幅增加，洛马公司也认为采用新技术，将可生产较廉价的高性能战术运输机，就在此种背景下，C-130J 终于诞生了。
第 146 空运联队的 C-130J
依据过去运作经验，洛马公司研究大约 75 项有关 C-130 操作参数，最后结论是减少机组人员和降低寿命周期成本方能超越 C-130H 的性能和运输能力。C-130J 的特征包括下列几项：
配备全新、更有效率的推进系统。 最先进双人式控制驾驶舱。 MIL-STD-1553B 总线。 两部任务电脑。 综合式诊断系统（IDS） 易操作的通讯/导航/识别管理系统。 双全球定位系统与惯性导航系统（GPS／INS） 数字式防滑刹车系统。 全新航电系统。 气象/地貌对照用彩色雷达显示。 简单化但高可靠性的燃油系统。 强化环境控制系统。
改进的项目均集中在机身内部，外表尺寸与基本的 C-130 并无多大的差异，外观上识别仅有发动机及螺旋桨不同而已。C-130J 主要尺寸为翼展 40.4 米、全长 19.8 米、全高 11.8 米，机身延长的 C-130J-30，长度 34.4 米，与 C-130H-30 相同。
C-130J 采用新型艾利逊 AE2100D3 涡桨发动机，螺旋桨则使用复合材料制的道提公司 R391 型 6 片式桨叶，由于零件较传统叶片少几近一半，重量因而较轻了 15％。AE2100D3 最大持续推力可达 3.424 千瓦，比起原有的机型多 29％，燃烧效率也增加 23％。发动机的控制是以 FADEC 全权式数字电子控制方式，可以完全自动适应飞行中每一阶段的状况，油门采用自动化，减轻飞行员的工作负担并提高安全性，另外也具有自动推力控制系统及螺旋桨无推力自转功能，也外侧发动机因故障导致推力不对称时，飞机也可以自动执行推力制。与 C-130H 相比，C-130J 增加了 20％的巡航速度，和 40％巡航高度，并省 15％燃料。
驾驶舱采用玻璃座舱，与以前的 C-130 完全不同，使得两人操纵变为可行。由于驾驶舱内宽广，仍然设有第 3 名乘员座位。C-130J-30 比起 C-130J 早出厂两天，于 1995 年 10 月 18 日出厂。首架 C-130J-30 于 1996 年 4 月 9 日在美国佐治亚洲多宾斯空军基地完成首次飞行。C-130J 的定价在 5,000 至 6,000 万美元间，视装备而定，机身加长型的 C-130J-30 则再多出 240 万美元，为维持 C-130 无可取代的多用途传统，C-130J 将有气象机型（WC）、电子战机型（EC）与加油机型（KC），进而取代原有早期的几款机型，
马里兰州空中国民警卫队第 175 空运联队成为首个换装 C-130J 的单位，淘汰了原先使用的 8 架 C-130E。
像所有驾着早期 C-130 的各型的飞行员一样，在他们开始驾驶新飞机前，马里兰州的空中国民警卫队必须参加在密西西比洲美国空军基地的 C-I30J 学校的训练课程。在 C-130J 里，仪表板由抬头显示器（HUD）和 4 台 6-8 英寸多功能液晶显示屏（AMLCD）取代。大部分的飞行员以前并没用过抬头显示器的经验，但他们很快地学习使用 HUD 作为他们飞行信息的基本的资料。
C-130J 的先进座舱
然而这些飞行员必须小心不变成“HUD 跛子”，因为依赖 HUD 会使他们忘记如何读取其他仪器。几个 C-130J 飞行员承认他们产生了这个坏习惯。如果 HUD 在飞行中失去作用，他们将会危害到本身及飞机。
原本 C-130E 有五个机组组员，正、副驾驶、机工长、领航宫和货舱长。而 C-130J 改进过的系统则大量减少组员的工作量，只需两名飞行员及货舱长。
美国空军及海军陆战队也订购了 C-130J。另外海外的客户则包括了英国、澳大利亚及意大利的空军。
C-130T 美国海军后勤支援型号，安装 4 具 T56-A-16 发动机。
美国海军蓝天使飞行表演队的 C-130T，也参与飞行表演，注意翼根下的火箭助推器
VC-130B/H 要人运输型。
沙特的 VC-130H
EC-130V 为美国海岸警卫队研制的预警机，在 C-130H 的机体上安装海军鹰眼预警机的 APS-125 雷达系统。该机在执行边境缉毒任务时可以提供比 E-2C 更大的续航力，还可以执行搜救、护渔、专属经济区巡逻等任务。由于预算问题，EC-130V 项目被终止，现在洛马和美国空军接手此概念准备研制 C-130J 预警机。
美国海岸警卫队 EC-130V 验证机
C-130J awacs
L-100 C-130E 的改型，拆除军用设备，基本上与 C-130E 相同。
联合非洲航空公司的 L-100
L-100-10 L-100 的改进型，局部进行改进。
L-100-20 L-100 加长型，机身加长了 2.54 米。1968 年 11 月开始交付使用，生产了 19 架。这种型号飞机的其他使用者还包括加蓬空军、秘鲁空军和菲律宾空军。
L-100-30 结构和外形尺寸与 L-100-20 基本相同，但机身在此加长了 2.03 米。该型可载客 100 人，机身两侧各增加 6 个应急出口舱门，增加了厕所和厨房以及新的供氧设备。机内可容纳 128 名步兵或 92 名全副武装的伞兵。这种飞机也作为 C-130H-30 军用型生产。英国皇家空军的 30 架“大力神”被改装为这种标准型，称之为“大力神” C.Mk 3。
阿尔及利亚航空的 L-100-30
中国国际航空的 L-100-30
L-100-50 新型大容量货机，在 L-100 的机身结构上共加长 10.67 米，总货舱长度 26.03 米，总容积 229.4 立方米。最大起飞总重增加，机翼和起落架结构加强。最大载重量 27,200 千克。
L-400 短程运输型。动力改为两台涡桨发动机，基本结构和外形尺寸变化不大。起飞总重减小，机翼缩短 6.7 米，主起落架由双轮改为单轮，机组人员改为 2 人。其特点主要是简便、便宜，价格比 C-130 便宜 25％。