Pomimo tego, iż prototyp Y-9 nie był nosicielem podobnych układów to zachowano owe dodatkowe elementy aerodynamiczne na sterach wysokości. Y-9 posiada tylną rampę ładunkową i ładownie o długości 16,2 m, szerokości 3,1 m i wysokości 2,5 m. W dolnej części dziobu samolotu znajduje się głowica optroniczna, ułatwiająca załodze wykonywanie manewru lądowania na lotniskach o ubogiej infrastrukturze oraz obserwacji terenu podczas lotów w nocy. Kabina załogi zbudowana została w układzie szklanego kokpitu, z wielofunkcyjnymi wyświetlaczami. Załoga składa się z czterech osób, dwóch pilotów, nawigatora i mechanika pełniącego równolegle funkcje osoby odpowiedzialnej za przewożony ładunek.
Służba Nowy samolot wzniósł się po raz pierwszy w powietrze 5 listopada 2010 roku. Prototyp oznaczony był numerem burtowym 741. Pierwsze zdjęcia w locie Y-9, ujawnione zostały dopiero dwa lata później, w 2012 roku. Nie jest znana całkowita liczna wyprodukowanych egzemplarzy. Pierwszą jednostką, do której trafiły transportowe Y-9 została 4. Dywizja Lotnictwa Transportowego Sił Powietrznych Chińskiej Armii Ludowo-Wyzwoleńczej.