在航空领域，早在苏联时期，安东诺夫设计局就曾帮助中国设计制造“运五”型军用运输机。划归乌克兰后，基于与中国航空工业的历史渊源，安东诺夫一直想与中国就重型运输机展开合作。安东诺夫参与了2002年立项的ARJ21的设计工作；2004年又开始在“运八”F600型民用飞机的研制过程中进行了技术合作；2008年，中航工业第二集团与安东诺夫公司在北京建立航空工程研发中心，主要任务是逐步研发和设计成系列的货运飞机。
2011年8月，解放军总参谋长陈炳德访乌，两国签署了军技领域的合作备忘录。乌克兰总理阿扎罗夫指出，乌拥有重型运输机制造方面的先进技术，中航集团和乌安东诺夫公司应该深化合作。
