C-130J був значно перероблений. Найбільш помітною зміною є двигуни Rolls-Royce (Allison) AE2100D3 потужністю 4700 кінських сил, поєднані з шестилопатевими композитними гвинтами, які забезпечують надзвичайно тиху роботу та зменшують витрату палива. Що стосується льотних характеристик, нові двигуни найбільше виграли від скоропідйомності та дальності польоту. Ще одна не менш суттєва зміна стосується авіоніки. C-130J поступово переймає роль стандартного середнього транспортного літака для багатьох країн НАТО.
