Bien qu'il conserve les lignes familières de l'Hercule, un spectacle courant dans le ciel du monde depuis des décennies, le C-130J a été largement repensé. Le changement le plus visible réside dans l'utilisation de deux moteurs Rolls-Royce (Allison) AE2100D3 de 4700 CV, avec des hélices à six pales en matériau composite qui assurent un fonctionnement silencieux et une faible consommation de carburant. Les caractéristiques hautes performances incluent un excellent taux de montée et une plage d'action étendue grâce aux nouveaux moteurs.
 
 Un développement tout aussi important est l'avionique : le cockpit, en effet, est équipé de nouveaux instruments numériques et d'un affichage tête haute qui fournit au pilote un flux constant de données sans qu'il ait à détourner le regard de la fenêtre du cockpit. Le C-130J devient progressivement l'avion de transport standard dans de nombreux pays de l'OTAN, y compris l'Italie.