Doświadczenie firmy w budowie samolotów transportowych oraz wcześniejszy udział w programie AMST, pozwalał sądzić, iż wybór oferty tej firmy, obarczony będzie najmniejszym ryzykiem niepowodzenia oraz zmniejszy koszty całego przedsięwzięcia. Zakładano, że oblot maszyny odbędzie się w lipcu 1985, a w kolejnym roku samoloty znajdą się już na wyposażeniu jednostek liniowych i osiągną wstępną gotowość operacyjną. Planowano budowę 210 egzemplarzy. Naciski ze strony Lockheeda na zakup nowych samolotów C-5, decyzją Kongresu USA przesunęły przyznane już środki finansowe, w związku z tym cały program budowy C-17 został opóźniony o cztery lata.
Budowa Umowa na budowę prototypu oraz 210 maszyn seryjnych podpisana została 31 grudnia 1985. Zakładano, że w swój dziewiczy lot maszyna wzbije się w 1990. Pierwsze prace związane z nowym samolotem skupiły się na wyborze jednostki napędowej. Miały być to cywilne silniki Pratt & Whitney PW2037 przeznaczone dla samolotów Boeing 757 i Ił-96M. Wojskowa wersja silnika, oznaczona jako Pratt & Whitney PW2040 (wojskowe oznaczenie F117-PW-100) uzyskała certyfikat zdolności do lotu w 1987. Równolegle opracowywano cyfrowy system sterowania fly-by-wire. C-17 miał być drugą po Airbusie A320 maszyną nie bojową wyposażoną w tego typu układ.