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  2001年,日本防衛廳已決定購買新的運輸機,以取代老化的川崎C-1。在研究過多款包括C-130J「力士」式、C-17「環球霸王III」和空中客車A400M等他國製造的軍用運輸機種後,由於日本在裝備購買的限制比較特殊,不需要能夠長距離飛行、承載重型陸軍裝備的戰略運輸機,日本防衛廳認為沒有適合的機種能提供符合日本航空自衛隊要求的效能表現,而決定採自力研發的方式進行。  川崎重工被選中作為新機種的開發廠商,為了進一步降低成本,C-X計劃是與被稱為「P-X」的新一代海上自衛隊海上巡邏機(反潛巡邏機)之開發計劃同步進行。截至2007年為止,這兩款新機種的總發展成本約為3500億日元(約等於33億美元),在類似的開發案中屬於開發成本相對較低者。作為比對,美國海軍版本的P-3C替代機種P-8「海神式」反潛巡邏機(P-8 "Poseidon"),單一機種的開發費用就已高達38億9000萬美元。  在因為3663個美國製造的鉚釘出現問題,導致試飛延遲後。第一次飛行原定於2007年9月,但又被推遲到2007年12月。  2007年5月,測試顯示的水平尾翼不正確變形。一項調查顯示,C-X具有相同的故障。在同年7月,進一步的試驗表明,主起落架和機身部分存在裂縫。  根據中日新聞社,這架飛機的成本約10億日元/架(約合8000萬美元)。由於新戰機F-X計劃已被推遲,日本航空自衛隊已決定增加資金的F - 15J,以及C-X的採購將被推遲了大約一年。  2010年1月25日。名稱改編為XC-2的第一架飛機在日本舉行的2010年1月26日在航空自衛隊岐阜基地參加試飛。飛行了大約一個小時,圓滿結束。  2014年1月測試C-2(又稱XC-2)的飛行強度時,飛機艙門脫落等故障說明強度不過關,令防衛省原定2014年起開始部署C-2的方針遇到障礙。 防衛省向東大提出協助改良的要求,遭遇東大拒絕後,防衛省又通過主管學府的政府文部科學省希望對東大施壓,但文科省則以「尊重大學自治權」為由消極應對,迫使日本防衛大臣小野寺五典在7月4日的記者會上宣佈防衛省部署C-2運輸機的計劃推遲兩年(至2017年)。

  XC-2是針對防衛廳(後改製為防衛省)所提出的26噸有效籌載重量要求而開發,搭載兩具奇異CF6-80C2K1F渦扇發動機發動機(推力約27.9噸)。 XC-2配備有一套全新設計的戰術飛行管理系統,並在貨艙配備有自動負載開關係統。為了提升任務彈性,包括空中加油系統和夜視功能,也將被納入新機的設計中。
川崎C-2 (原型機代號XC-2) 是一種由川崎重工業為日本航空自衛隊開發的軍用運輸機。日本航空自衛隊計劃購買40架飛機,以取代已經老化的川崎C-1和C-130運輸機機隊。