Die A330 MRTT basiert auf dem neuesten erfolgreichen großen zweistrahligen Airbus-Flugzeug der Fly-by-wire-Familie. Dank des enormen Basistankvolumens der Standardversion ist die A330-200 MRTT ohne Zusatztanks in der Luftbetankungsleistung selbst den stärksten Mitbewerbern weit voraus.
Die A330 MRTT kann mit einer Kombination aus Unterflügeltank und/oder Rumpfschlauch und Fangtrichtereinheiten und/oder dem fortschrittlichen Betankungsauslegersystem (ARBS - Air-to-Air Refuelling Boom System) von EADS CASA ausgerüstet werden. Der Ausleger wird von einer Konsole im Cockpit aus gesteuert, die auch für die Aufnahme eines Missionsplanungssystems eingerichtet ist.
Da die A330 MRTT keine Treibstoff-Zusatztanks benötigt, ist der gesamte Frachtraum verfügbar, und es besteht die Möglichkeit zur Aufnahme von LD3- oder LD6-Containern, Militärpaletten und/oder allen anderen Lasttypen, die derzeit in Gebrauch sind.
Die A330 MRTT ist für Mehrzweck-Betankungs- und -Transportmissionen in aller Welt. Besonders erwähnenswert: Die A330 MRTT ging als Siegerin aus allen internationalen Ausschreibungen für Tankflugzeuge hervor und konnte Aufträge der Regierungen von Australien, Saudi-Arabien und den Vereinigten Arabischen Emiraten für sich verbuchen. Das britische Verteidigungsministerium hat mit dem von EADS geführten AirTanker-Konsortium einen Luftbetankungsvertrag geschlossen, der auf eine Laufzeit von 27 Jahren ausgelegt ist. Das Pentagon und die US-Luftwaffe haben sich bei der Wahl des zukünftigen Luftbetankungsflugzeugs für die US-Streitkräfte für die KC 45A – ein ebenfalls auf der A330 MRTT basierendes Tankflugzeug – entschieden.