21世纪初，巴西航空工业公司正式启动全新军用运输机研发项目，旨在满足巴西空军的装备换代需求。项目初期，厂商计划依托E190民航客机衍生型号，兼顾民用货运细分市场。这款最初作为E190客机衍生版本的机型，最终发展为对标C-130级别标准的战术运输机，同时以国际化布局冲击全球军用战术运输机市场。
2008年5月，巴西政府为如今的C-390项目投入约4.4亿美元研发资金，打造一款军民两用运输机，定位为E190客机的衍生升级型号。本质上，这是巴西航空以低风险模式拓展民航客机产品线的尝试。彼时巴西空军主力为老旧的C/KC-130E/H“大力神”运输机，军方很快对初始设计提出修改要求：机身加粗、全新机翼布局、换装更大推力发动机、采用T型尾翼并增设尾部装卸跳板，完全向专业军用运输机标准靠拢。
2009年4月14日，巴西航空签署价值13.7亿美元的研发合同，约定7年内完成两架原型机研制生产。整机布局比例最终大幅参考波音C-17A运输机；动力选用国际航空发动机公司V2500涡扇发动机，单台推力139.4千牛，该发动机至今仍是民航货运市场的主流型号之一。
2014年5月20日，巴西航空在圣保罗附近的加维奥・佩肖托机场举行C-390总装线落成仪式，并与巴西空军签订28架采购合同，约定10年内完成全部交付。
2019年9月4日，巴西向本国空军交付首架KC-390运输机，时任巴西总统博索纳罗出席交付仪式。
2015年2月3日，首架原型机（注册号PT-ZNF，出厂编号39000001）在加维奥・佩肖托机场首飞，持续飞行1小时25分钟，正式开启试飞定型周期。
原定试飞工作计划2016年底收官，但巴西国内经济低迷迫使政府削减对巴西航空的项目拨款，2015年10月前试飞工作全面停滞。受新冠疫情冲击，2021年11月巴西空军将采购订单从28架缩减至22架。试飞恢复后，巴西航空全力追赶进度，2015年11月至2016年2月累计完成超130小时试飞科目。
巴西航空自筹资金推进项目，2016年4月28日第二架原型机（注册号PT-ZNJ，出厂编号39000002）完成首飞，试飞节奏自此全面提速，后续数月高强度开展各类测试。
2017年12月20日，该机型获巴西空军初始作战认证，彼时累计飞行时长已达1500小时。2018年5月5日，首架原型机在地面测试中冲出跑道，受损后退出试飞序列。
项目发展后期，既受制于巴西航空自身严峻的财务困境，也承载着企业冲击全球150座级民航客机龙头地位的野心。2018年7月5日，波音宣布以42亿美元收购巴西航空80%股份，组建合资公司，协议同时包含C/KC-390运输机的后勤保障与全球市场联合推广合作。然而2020年4月25日，在多国政府审批流程尚未完成之际，波音单方面终止协议，且始终未给出官方合理解释，双方后续相互指责合作纠纷。外界普遍认为，新冠疫情重创航空业、波音737 MAX系列空难危机，是美方中途放弃合作的核心诱因。
2017年2月19日，C-390项目迎来关键里程碑：一架KC-390完成首次空中加油对接测试（无实际输油，仅干式对接），受油机为巴西空军F-5EM战斗机。
2018年10月9日，首架量产型飞机（注册号PT-ZNG，军方编号FAB2852，出厂编号39000003）首飞，接替受损原型机加入试飞任务。同年10月23日，C-390获巴西民航局适航认证，完全符合美国联邦航空局14CFR第25部标准，后续又通过北约军用标准认证。
2019年9月4日，第四架量产机（注册号PT-ZNX，出厂编号39000004）正式交付巴西空军，列装阿纳波利斯空军基地第1伞兵运输大队，军方编号FAB2853。
2019年11月迪拜航展期间，巴西航空正式将C-390全球商用命名定为“千禧年”；同年年底，该机在美国亚利桑那州尤马试验场完成全系列空投测试，含重型物资投放，可单次空投19吨单托盘货物，或双托盘合计24吨载荷。
技术参数与设计特点C/KC-390融合军用运输机与民航客机的核心优势，设计理念兼顾多任务灵活性，可快速切换任务模式、适配多样化作战需求。同时全面应用前沿航空技术，沉淀了全球多年战术运输机的研发与使用经验。
该机采用现代军用运输机经典布局：上单翼、T型尾翼、尾部跳板；机翼带有下反角，前缘缝翼与后缘襟翼最大偏转角度可达40度，低空低速起降性能优异。起落架配备低压轮胎，主起落架每侧四轮、前起落架双轮，适配简易野战跑道。
整机搭载电传飞控系统，座舱配备罗克韦尔・柯林斯航电套件，含双平视显示器、五块大型触摸多功能显示屏、侧杆操纵系统，以及一体化任务航电系统。电传飞控可优化自动驾驶响应、抑制气流颠簸、减缓机翼/襟翼构型切换带来的飞行姿态波动，大幅降低机组操作负荷。
机载雷达为莱昂纳多海鸥T20战术雷达，具备合成孔径、聚束式合成孔径成像功能，集成气象探测、空空导航、对地测绘、高清地形扫描等多模式能力。
座舱及外部照明兼容夜视仪；任务航电系统除雷达与任务计算机外，可挂载利坦宁光电吊舱，支持低空导航、精准空投、搜救任务。整机标配完整自卫套件：雷达告警、激光告警、导弹逼近告警、红外干扰弹/箔条投放系统，以及埃尔比特公司定向红外对抗系统。
空投任务搭载连续计算空投点系统，可手动/自动测算最佳投放坐标，实时气象、地形、着陆区环境参数动态修正，保障物资空投精度。
维护保障层面，“千禧年”运输机充分利用了巴西航空民航机多年运维经验。
厂商表示，C-390严格按照可靠性、可维护性、战备完好性指标研发，依托成熟机载系统、冗余架构与坚固机身设计，实现低运营成本、短检修停场时间。核心优势在于沿用成熟的IAE V2500发动机与罗克韦尔・柯林斯航电设备，均为民航市场久经考验的成熟产品；同时采用MSG-3维修标准与机载自检测维护技术。
整机维护分为三级周期：
常规检查：每运行14天，耗时4工时；
中级检修：每600飞行小时或12个月，工期9–12个工作日；
大修维护：每60个月，停场检修25–35天。
空中加油能力执行空中加油任务时，KC-390可在机翼下挂载2套科巴姆912E锥套软管加油吊舱，每套每分钟输油量可达1514升。货舱可加装至多3个辅助油箱，单个载油量4000公斤，进一步拓展续航与加油时长。
该机适配喷气式战机与直升机加油作业，空中加油飞行速度区间180–300节（333–555公里/小时），飞行高度600–9750米；在600–3050米低空区间，加油速度可降至120–140节（222–259公里/小时）。
空中加油操作由座舱后方的专职任务操作员负责，巴西航空正持续推进加油流程自动化升级。同时该机配备可拆卸受油探头，可与同型KC-390实施伙伴加油。
运载与任务性能“千禧年”运输机载货能力突出，最大载重26吨；货舱容积169立方米，尺寸长12.70米、宽3.45米、高2.95米。可在未铺装简易跑道起降：12吨载荷状态下，仅需1220米简易跑道。整机适配极端气候，从高温沙尘沙漠到严寒冰雪极地环境均可部署。
机型支持快速任务转换，无需专用工具即可15分钟内完成人员/车辆运输构型切换；改装为空中加油构型需加装吊舱与油箱，耗时约4小时。
任务覆盖人员物资投送、伞兵空投、空中加油、森林灭火、搜救救援、医疗后送、特种作战支援，未来还将拓展海上巡逻反潜型号，巴西航空正向葡萄牙空军推荐该改型，用于替换老旧的P-3C反潜机。
常规运输模式：可搭载80名士兵、3–4辆轻型车辆或1–2辆重型车辆、1架UH-60级别直升机，适配6个标准货盘或7个463L军用标准货盘。
空投模式：可装载24个标准集装箱（48×48英寸），单次空投最大单件载荷19吨，多件空投总载荷上限24吨；空降任务可投送64名全副武装伞兵。
森林灭火构型：搭载第二代模块化机载灭火系统，采用滚装式模块化设计，单次可投放11356升阻燃灭火剂；依托电传飞控优异的低速操控性，可低空精准扑灭火点。
搜救任务：可挂载拉斐尔Litening光电吊舱，提供广角夜视成像，适配暗夜低空飞行。低空/超低空飞行性能、野战跑道起降能力、夜视仪适配、战术雷达、自卫系统、可选装甲防护，以及战术进近着陆能力，全面支撑特种作战需求。极限进近状态下，可在全襟翼+扰流板全开、发动机慢车工况下，以每分钟2700米下降率、300节速度俯冲，着陆滑跑终止速度低至193公里/小时。
医疗后送构型：可布置36名随行人员+50副担架，或74名伤员+8名医护陪护人员。该机巡航速度0.8马赫，巴西航空称其为全球最快战术军用运输机。
厂商测算：6架C-390组成的机队，可在48小时内完成往返2500公里航程投送，运输500吨物资与1000名人员，综合投送效率比C-130J高出40%。
巴西本土实战部署首批两架交付后，2019年12月13日第三架量产机（FAB2854）列装巴西空军。恰逢新冠疫情重创巴西，该机队即刻中断常规飞行员训练，转入应急战备任务。2853、2854号机承担物资补给与医疗援助任务，向亚马孙州马瑙斯等疫情重灾区运送药品物资；2020年1月底，第四架2855号机也投入抗疫部署。除第1伞兵运输大队外，C/KC-390同时列装里约热内卢加莱奥空军基地第1/1运输大队。
2020年2月12日，一架C-390飞抵美国阿拉斯加费尔班克斯，开展极寒环境适应性测试。
2020年8月，该机完成首次远程人道主义救援任务，飞行11767公里抵达黎巴嫩贝鲁特，为港口大爆炸灾后提供医疗支援。
2021年2月，一架KC-390赴美国路易斯安那州参加“顶点”联合演习，夜间协同美军C-130、C-17运输机，一次性完成4000名伞兵空投演练。
2022年2月俄乌冲突爆发后，巴西出动一架C-390与一架VC-990运输机执行侨民撤离任务，从乌克兰撤离巴西、阿根廷、哥伦比亚公民，同时向基辅运送约12吨人道主义援助物资。
2022年6月，第1/1运输大队C-390首次执行南极任务，向巴西南极科考站空投补给物资。
2022年9月，一架KC-390与6架巴西空军F-5EM战机赴智利参加“盐岩四号”联合演习，验证跨国部署与协同作战能力；该机已完成对巴西空军F-5EM/FM、A-1AM/BM战机的空中加油认证。
2022年10月，巴西空军重新谈判采购合同，再削减3架订单，最终采购总量定为19架。
2023年4月初，巴西航空向巴西空军交付第6架全量产标准构型C-390，该机正式达成完全作战能力；此前5架同型机陆续返厂升级至同款标准。
2024年11月，巴西空军2855、2858、2859号三架C/KC-390部署纳塔尔空军基地，参与2024年“十字”联合空战演习，执行物资运输、低空空投、空中加油等多科目任务。彼时巴西空军已列装8架“千禧年”运输机，一线使用反馈充分印证其实战价值。
出口外销格局早在2010年，多国便对这款新型运输/加油机表达采购意向。智利、哥伦比亚当年签署参与意向声明，分别计划采购6架、12架，并约定工业合作条款，但后续均未推进采购流程。
2010年9月，葡萄牙敲定采购6架；捷克意向采购2架。捷克沃多乔迪航空公司正式加入项目，为巴西航空代工生产C-390后机身、机翼前缘部件，首批代工产品同步用于两架原型机制造。阿根廷、阿联酋也曾表达采购意愿，暂未下达正式订单。
2017年7月，葡萄牙政府批准采购5架（保留1架增购选择权），总价值8.27亿欧元，包含飞行模拟器、飞行员与地勤人员培训。首架北约标准构型C-390M于2023年5月20日列装葡萄牙贝哈空军基地506中队，出厂编号39000011，军方编号26901。
匈牙利成为第二个正式采购国，2020年11月签约采购2架，订单含全套培训、后勤与维护保障。首架（注册号PT-ZHP，出厂编号610）2024年4月12日完成交付，同年9月5日进驻凯奇凯梅特空军基地，正式列装运输机中队。
荷兰于2022年6月官宣选型C-390，替换皇家空军现役C-130运输机，签约采购5架北约标准构型，2026年起陆续交付。
2023年9月，奥地利确定采购C-390，替换老旧C-130K；2024年范堡罗航展正式签约采购4架，2027年启动交付。
2023年12月，韩国敲定采购3架，2026年开始列装。韩国国防采办局表示，C-390与洛克希德・马丁C-130J、空客A400M在造价与性能上差距极小，最终选择巴西机型的核心原因，是巴西航空提供的工业补偿合作方案更具优势。
2024年10月25日，捷克正式签约采购2架C/KC-390；同年11月9日，瑞典启动采购谈判，计划替换现役C-130机队，采购协议与巴西采购JAS-39E/F“鹰狮”战机捆绑推进。
匈牙利空军首架C-390（PT-ZHP）2024年9月5日进驻凯奇凯梅特空军基地。
2024年12月10日，斯洛伐克国防部签署意向书，启动KC-390采购流程，计划采购3架，原定2025年1月敲定正式订单。
截至目前，已有9个国家选定C-390运输机，其中6个为北约成员国；累计正式订单43架，瑞典采购数量暂未最终确定。
此外，2024年2月9日，印度马辛德拉国防系统公司与巴西航空签署合作备忘录，助力C-390竞标印度空军中型运输机采购项目。巴西航空同时与沙特SAMI集团达成合作，开拓中东市场。
巴西航空重点拓展目标市场还包括哥伦比亚、埃及、希腊、斯洛伐克、南非；厂商预判未来20年，全球同级别战术运输机市场需求约490架。
综合来看，C/KC-390“千禧年”是当前市场最先进的多任务战术运输机，双发涡扇布局赋予其独特竞争优势，可全面替代C-130J系列。巴西航空凭借全球多地服务网点与成熟后勤体系，具备全周期全球保障能力，将为该机国际市场拓展再添核心竞争力。