1971年12月19日，巴基斯坦的一架波音707飞机在新疆着陆时损坏。1972年1月13日，叶剑英元帅便指示要迅速去剖析残骸。上海708工程设计组负责人熊焰立即带队前往新疆，整个过程共历时3个多月，前后去了32个单位的约500人。通过对这架残骸的剖析和研究，对波音-707的主要数据有了一个基本的了解。
1972年，三机部提出了运-10飞机的设计方案。1972年6月确定主要设计原则：运10采用机翼下吊装4台国产涡扇-8发动机的布局。飞机技术性能指标是：实用航程不小于7000公里，巡航速度850～900公里/小时，起飞滑跑距离不大于1300米，飞行升限1.2万米，载人100～120名，最大起飞重量为110吨，最大商载为17吨，远航程商载为5吨；开始研制时，按国际航线班机的要求进行设计，待飞机研制出来后，再根据上级要求，改为首长专机或其它型别飞机。1972年8月，三机部和上海市联合召开“大型客机总体设计方案会审会议”，审查通过了修改后的运-10总体设计方案。1973年初，运-10设计和试验工作开始全面铺开。
运-10的研制由上海市和三机部的联合领导，由640所和上海飞机制造厂具体负责。1973年6月国务院、中央军委联合发布《国发[1973]77号》文件，明确大型客机的研制工作由上海市统一领导，并负责组织实施，技术业务由三机部负责归口领导。确定以三机部、航空研究院、空军来沪的600多名设计人员为基础在上海组建大型客机设计院，既640所，具体负责运-10的研制工作。零批试制3架样机、12台发动机；将空军5703厂下放给上海市；同意海军航空兵和5703厂共享大场机场，有关机场跑道延伸和总装厂房等建设由上海市负责等。周恩来总理亲自领导了运-10飞机的早期研制计划，1973年有人提出买英国的VC-10客机专利进行试制，周总理在1974年2月批示：“同意不买这种专利，我们进口飞机品种已够多了”，保证了自行研制运-10不受干扰。总共有来自中央各部委、军队及全国21个省、市、自治区的262个单位一同参与了运-10的研制工作。所需要的机床、轴承、大型锻件、型材和板材，由一机部、冶金部安排。1974年5月国务院批准由民航总局调拨1架波音707，试飞的机组和相应的地勤维护人员亦由民航总局负责配备。
