Берлинский авиамост и война в Корее продемонстрировали важную роль тяжелых транспортных самолётов, и в начале 1950-х годов фирма «Douglas» получила от ВВС США заказ на две такие машины, C-132 и C-133, оснащенные турбовинтовыми двигателями. Программа создания гигантского C-132 не вышла из стадии постройки макета, а вот на меньший по размерам C-133 был получен стартовый заказ на 12 самолётов. От постройки прототипа отказались, а первый серийный C-133A, позднее названный C-133 Cargomaster, поднялся в воздух 23 апреля 1956 года.

По конструкции C-133 Cargomaster значительно отличался от предшественников (C-74 и C-124) - это был высокоплан с трехстоечным шасси, основные стойки которого убирались в обтекатели по бортам фюзеляжа, чтобы не занимать пространства в грузовом отсеке. Последний имел круглое поперечное сечение и длину 27,43 м, был герметизирован и оборудован системой кондиционирования. Погрузка могла осуществляться через двухстворчатый хвостовой люк, нижняя секция которого служила рампой, или через грузовую дверь на левом борту фюзеляжа. Максимальная высота груза составляла 3,66 м, так что Cargomaster мог перевозить практически всю технику, состоявшую в то время на вооружении американских ВС.

Первые C-133 Cargomaster были поставлены военно-транспортной авиации в августе 1957 года, а всего построили 35 таких самолетов. Машины раннего выпуска были оснащены ТВД Pratt & Whitney Т34-Р-3 мощностью 6000 л.с. (4474 кВт), а позднее - ТВД T34-P-7W со впрыском воды, развивавшие 7100 л.с. (5294 кВт). Три последних самолёта получили грузовой люк с двумя вертикальными створками - это позволяло увеличить длину груза на 0,91 ми перевозить целиком МБР Titan. Затем построили 15 самолётов C-133B Cargomaster с аналогичной конструкцией грузовых люков, но более мощными ТВД T34-P-9W. Флот из 50 C-133 Cargomaster очень помог американцам во время войны во Вьетнаме, но из-за проблем с усталостной прочностью они были сняты с эксплуатации в 1971 году и отправлены на хранение. Позднее несколько машин были проданы на гражданском рынке.

Варианты:
C-133A: военно-транспортный самолёт с четырьмя турбовинтовыми двигателями Pratt & Whitney T34-P-3, на машинах позднего выпуска устанавливались более мощные Pratt & Whitney T34-P-7WA. Построено 35 машин.
C-133B: вариант с двухстворчатыми дверями грузового отсека и двигателями Pratt & Whitney T34-P-9W. Построено 15 машин.

Тактико-технические характеристики Douglas C-133 Cargomaster
Экипаж, чел   4
Размах крыла, м   54.8
Длина самолета,м   48.0
Высота самолета,м   14.7
Площадь крыла,м2   248.3
Масса, кг   
- пустого самолета   54600
- нормальная взлетная   129700
- максимальная взлетная   136000
Тип двигателя   4 ПД Pratt & Whitney T-34-P-9W
Мощность, л.с.   4 х 7500
Максимальная скорость, км/ч   575
Крейсерская скорость, км/ч   500
Практическая дальность, км   7000
Дальность действия, км   3600
Практический потолок, м   6125
Полезная нагрузка:   200 солдат или 45300 кг груза