Le prototype accomplit son premier vol le 25 février 1963. Capable d’emporter jusqu’à 93 parachutistes ou 16 tonnes de fret, le Transall entra en service en 1967. Deux chaînes d’assemblage se constituèrent de part et d’autre du Rhin et les avions se repartirent indifféremment dans les deux pays, la France en recevant 56, l’Allemagne 110 et l’Afrique du Sud 9. L’avion se révéla un outil performant adaptable à de nombreuses tâches, et très disponible, mais un usage trop intensif, en particulier en Afrique, contraignit la France à rouvrir la chaîne en 1980.

La nouvelle série de 25 C-160 NG destinée à l’Armée de l’Air se caractérise par une voilure renforcée contenant plus de carburant et une perche de ravitaillement en vol. Dix sont équipés en ravitailleur. D’autre part quatre exemplaires ASTARTE servent de relais de communication avec les sous-marins nucléaires et l’Indonésie acquiert six NG pour un usage civil. Un programme de rénovation lancé à la fin des années 80 entraîna la modernisation de tous les instruments de bord, et les possibilités d’autodéfense de l’ensemble des Transall encore en service.