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  波音公司在2011年9月釋出了新版777客機的資料,當時名稱暫定為777-8X與777-9X,統稱為777X。與777-300ER相比,777-9X三級艙等配置將可搭載407名乘客,該機型將配置更長的水平尾翼,且機身將比777-300ER延長2.8米,總長度將為76.7米,超過747-8的76.3米,取代747-8成為世界上最長的客機。此外,翼展計劃將由777-300ER的64.8米延伸到71.8米,並採用碳纖維複合材料。與777-300ER的相較,777-9X的總重量將略降為。波音公司也計劃研發超長程的777-8LX,用來取代777-200LR,航程將由777-200LR的,略為延伸至,但是在同樣三級艙等的配置下,777-8LX可以比777-200LR多搭載39名乘客,因為機艙內部更大,所以座位也會更寬敞。該型客機將與777-9X有相同的油箱容量和總重量,但機身長度將與777-8X的相同。  為了配合777X,通用電氣在2012年2月釋出了GE9X發動機。此發動機大小將與前一代的GE90-115B()相同,但推進力將略微下降。在777-9X與777-8LX上將為,在777-8X上將為。當時,普惠公司及勞斯萊斯公司也發表幾款發動機的計劃來配合777X,包括由Trent 1000與Trent XWB改進而來的RB3025,與更新PW1000G,以提供高達的推進力。但是波音公司在2013年3月選定GE9X為777X系列的唯一發動機選擇。之後,奇異公司也更新了GE9X的設計,以提供更高的推進力。新的規格將提供高達的推進力,風扇直徑將為,成為該公司有史以來製造過的最大發動機。只提供一種發動機的選擇在後來引發一些爭議。一些航空公司覺得這樣將讓發動機製造商之間失去競爭。航空租賃公司的總裁烏德瓦哈茲則表示希望能有多種發動的可以選擇。但空中客車卻曾指出,設計一架可以裝配不同發動機的客機將讓該客機的售價變高。

  波音的董事會在2013年5月正式核准該公司的民航部門開始銷售777X。漢莎航空的董事會於2013年9月18日批准了訂購34架波音777-9X客機與25架的空中客車A350,用來取代機隊中的A340與747-400客機。在當時,波音公司已經有意在2013年中正式推出777X。同年的十月,波音公司宣佈,777X的設計將由在美國的查爾斯頓、亨茨維爾、長堤市、費城、聖路易的團隊,與在俄羅斯莫斯科的團隊一起負責開發。  波音公司正式在2013年11月的迪拜航空展中推出了777X,市場反應熱烈,波音獲得259架、總價超過950億美元的訂單。波音公司表示,這是商用航空新機發表有史以來最高訂單總價紀錄 。。在迪拜航空展期間,阿聯酋航空訂購了150架777X,阿提哈德航空訂購了25架,卡達航空則訂購了50架 。  777X的專案將有兩個型號。一個是比777-300ER機身還要長的777-9X,另一個則是與777-300ER長度相仿但可以飛更遠的777-8X。因為777X要等到2020年才會開始交付,如何維持現有的777產線的產能,是波音的一項新挑戰,該產線的目標是每年生產100架的777客機,也就是到2020年前要有總共600架的訂單。但是截至2013年年底,只有380架的777訂單等待制造與交付,在近期航空展中也沒有新的訂單。為了刺激買氣,波音公司計劃把777搭配777X一起銷售,也計劃提供讓現有客戶把777客機改裝為貨機的服務。  香港國泰航空在2013年12月訂購了21架777-9X,預定於2021年到2024年間交付。截至2014年4月,777系列的累積訂單數量超越747系列,成為最暢銷的廣體客機。以目前的生產產能,777系列也會在2016年年中成為交付最多的廣體客機。阿聯酋航空在2014月7月確認了150架777X的訂單,其中包括115架的777-9X與35架的777-8X。卡達航空則在同月決定了50架的777-9X確認訂單,與50架的777-9X選購訂單。全日空在7月31日也下了20架777-9X的訂單。

  第一架飛行試驗飛機於2018年11月完成。同月底,電力系統啟動。波音預計在2019年在第二季首飛,但因通用電氣的發動機出了問題,波音將首飛日期延至2020年初。2019年9月5日,波音777X進行高壓應力測試時,一扇貨艙門向外爆炸。9月6日,波音暫停777X的測試。2020年1月25日,777X正式首飛。

  777X將引進諸多在787的設計理念。例如,更大的窗戶,挑高的天花板,增高艙壓到等同海拔,與維持較高的溼度。為了提供這些新的設計與更大的客艙寬度,機身結構也會一併更新。  777X的機翼為71.8米,將比777-300ER的64.8米多出7米。所以波音公司將把777X的機翼設計成可以摺疊。起飛前,機師需要手動把機翼展開。客機降落後,當速度降低到50節的時候,電腦會自動把機翼折起。折起後的翼展將為64.8米,這讓777X可使用65米寬的E類停機位,與舊的777相同,不需要像747和A380一樣使用80米寬的F類停機位。機翼摺疊的設計早在777-200時就已提供,只是當時並沒有任何航空公司採用。波音宣稱,如同翼尖小翼一樣,機翼摺疊的機制將設計到在飛行中絕對不會斷落。

  

  777-8的長度與777-300ER相仿,在三級艙等的配置可以搭載350乘客,航程為以上。此型客機將用來取代777-200LR,成為空中客車A350的競爭對手。機艙的內部寬度將會比現有的777還大,由5.86米加大到5.969米,可以讓一排配置10個座位時,每個座位寬度為。  由於737 MAX停飛事件及777-9的研發出現問題,波音暫停了777-8的研發工作至2021年,首次交付推遲至2023年。

  777-9的重量與上代777-300ER相同,不過機身較長,可容納多三排座位,且飛行距離增加了220海里(400公里)。機艙內部寬度將與777-8相同,三級艙等配置可以搭載407乘客,航程為以上。波音公司強調此一型客機在市場上將沒有競爭對手。  777-9X計劃於2017開始生產,2020年開始交付營運,包括漢莎航空、阿聯酋航空、及全日空,而預計在2021交付的客戶有國泰航空、中國國際航空及新加坡航空,,並取代波音747-8成為世界上機身最長的民航機。首架飛行試驗飛機(N779XW,生產序號1567)於2018年11月完成,並於2019年3月下線。777-9X的下線時間正好為衣索比亞航空302號班機空難發生3天后,故波音取消了下線儀式以及開發參觀的計劃。由於通用電氣GE9X發動機的轉子需要重新設計及高壓應力測試時出現客艙門向外爆炸,首次飛行最終推遲至2020年1月25日。

  注: 規格有可能會更動。
波音777X系列是波音777家族當中,正在研發的最新機種。777X將有777-8X與777-9X兩個衍生型號。波音公司宣稱,這款飛機將會是全球最大及最有效率的雙發動機客機。777X將採用波音787的設計理念,並使用新的發動機與全新的複合材料機翼。此款客機的主要競爭對手是空中客車A350,其中777-9X已在2018年11月完成所有制造程式,並已於2019年3月下線,原訂在2019年3月13日進行下線議式及對外開放參觀,但因在2019年3月10日發生衣索比亞航空302號班機空難,因此波音決定取消這兩個活動。2020年1月25日,波音777-9X正式首飛。 被該型號的粉絲稱為「空中女神」