Разработка военно-транспортного самолёта среднего класса «Ту-330» началась в России в конце 1990-х годов. Он создавался на базе «Ту-204», поэтому иногда его называют «Ту-204-330».
Силовая установка «Ту-330» была представлена в двух вариантах: двумя турбовентиляторными «ПС-90А» общей тягой в 32 тонны или двумя турбовинтовентиляторными «НК-93» суммарной тягой в 40 тонн. В первом случае «Ту-330» со взлётной массой около 100 тонн был способен к полёту при скорости 850 км/ч на расстояния до 3 тысяч километров. С двигателями «НК-93» загруженный самолёт массой в 110 тонн мог перемещаться со скоростью 830 км/ч на дальность до 4200 километров.
В обоих случаях грузоподъёмность составляла 35 тонн, а высота полёта доходила до 11 километров. «Ту-330» имел 6 стоек, на которых в общей сложности расположены 12 шасси. Помимо классической транспортной функции самолёт мог использоваться для пожаротушения, эвакуации и перевозки СПГ. Транспортник должен был прийти на смену потерявшим актуальность «Ан-12» и «Ил-76ТД». По грузоподъёмности он занимал место между «Ил-112В» и «Ил-76».
В конце 1990-х годов, когда транспортник готовился встать на серийное производство, его конкурент «Ан-70» проходил лётные испытания. Единственный значимый показатель, по которому последний лидировал — грузоподъёмность (45 тонн против 35), но его взлётная масса была на 30 тонн выше, чем у «Ту-330», что приравнивало его к тяжёлому «Ил-76».
Несмотря на то, что по всем остальным параметрам детище КБ Туполева превосходило своего иностранного конкурента «Ан-70», гендиректор КБ Антонова утверждал о явном превосходстве своей машины над «Ту-330». Ряд российских институтов представили свои сравнения между двумя "конкурирующими" самолётами — все проведённые исследования были в пользу «Ту-330».
Стоит отметить, что так как «Ту-330» был на 3/4 унифицирован с «Ту-204» и состоял полностью из отечественных комплектующих, то времени и средств для его производства потребовалось бы значительно меньше, чем для «Ан-70». Но Украинское КБ активно лоббировало свои интересы в России, всячески поощряя российских чиновников в высоких должностях, и несмотря на множество указов Правительства о поддержке «Ту-330», проект всё же был закрыт.