Le programme a été lancé en novembre 2014. La machine utilise une base d’A330 200F (Freighter). Ce mastodonte affiche des mensurations impressionnantes : 63 mètres de longueur, 19 mètres de haut et une charge utile de 53 tonnes pour une autonomie de 4.000 kilomètres. La capacité d’emport est augmentée de 30% par rapport à son prédécesseur. Le premier vol a eu lieu le 19 juillet 2018.
Le Beluga XL est parfaitement identifiable, non seulement par sa forme, mais aussi par le sourire qu’il arbore, dit « smiling Beluga ».