C-20A - Variante utilizzata dalla USAF con configurazione a 14 passeggeri e cinque membri dell'equipaggio, ritirato dal servizio nel 2002. Un esemplare è stato trasferito alla NASA per essere utilizzato come velivolo di prova.[2][3][4]
C-20B - Variante utilizzata dalla USAF e dalla USCG con componenti elettroniche aggiornate, utilizzata per il trasporto di equipaggiamento militare.[2]
C-20C - Variante aggiornata del C-20B, con protocollo di comunicazione criptato.[2]
C-20D - Variante utilizzata dalla USN per supporto operativo, con apparecchiature di comunicazione modificate ad uso specifico della Marina.[2]
C-20E - Variante utilizzata dalla U.S. Army con fusoliera allungata, utilizzata come aereo di supporto operativo.[2][5]
Gulfstream III SRA-1 - Variante da esportazione utilizzata per ricognizione.
Gulfstream III SMA-3 - Variante da esportazione per la Danimarca, dotato di un radar di ricerca APS-127 della Texas Instruments. Utilizzato per ricognizioni e pattugliamenti marittimi, ricerca, soccorso e per trasporto VIP, non sono più in servizio.