超临界翼型的设想是NASA(美国国家航空航天局)的着名科学家理查德·惠特科姆博士于1967年提出的。这种翼型厚度较大，前缘圆滑，上翼面中部相对平坦，气流的加速过程趋缓，从而可推迟局部激波产生的时机(将临界M数提升至0.95左右)，即使产生了激波，其强度也比较弱。这种特殊的厚翼型不但能提高飞机的最大经济速度，还具有机翼内部容积大、结构重量轻等优点。
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不过，翼型上表面平坦，气流增速较慢，也有不利之处，上下翼面间的速度差和压力差比较小(意味着升力偏低)。要想改善它的气动特性，必须想办法降低翼型下表面的相对流速。为此，研究人员对其进行了局部修形，让下翼面在接近后缘处的地方向内凹入，使后缘变薄，且向下弯曲(形状有点像蝌蚪)。这样调整之后，可明显减小下表面的气流速度，从而增大翼型后端区域的上下压差(称为后部加载)。如此一来，超临界翼型的升阻特性就比较理想了。一般而言，超临界翼型的临界M数比较高，采用此类翼型的机翼便可以将后掠角设计得小一点。在翼展相同的情况下，这有助于进一步减轻机翼的结构重量，提高其巡航升阻比，改善亚音速和高亚音速飞行时的经济效益。
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超临界翼型不是一种，而是一族，以适应不同飞机的使用要求。各航空大国都对这种特殊的翼剖面进行过系统研究，且设计细节和获得的翼型参数是相互保密的。我国经过多年的探索，在超临界翼型的研究方面已取得了一大批成果，已有多款国产飞机选择了此类翼型。我国20世纪70年代初研制运-10客机时，就成功地运用了超临界翼型技术，从而使运-10的许多飞行性能胜过了波音707。由此类推，如果运-20也采用新开发的超临界翼型，那么在气动性能上，该机应明显超越伊尔-76，与同样选择超临界翼型的C-17基本相当。
