Ponieważ samolot miał mniejszy potencjał sprzedażowy od 787 lub A350 producenci silników turbowentylatorowych negocjowali wyłączność dla wersji A330neo. Airbus wybrał silnik Trent 7000 produkcji Rolls-Royce plc, będący rozwinięciem Rolls-Royce Trent 1000 – jednej z dwóch jednostek dostępnych na Boeing 787. Do marca 2014 prowadzono też negocjacje z GE Aviation z silnikiem na bazie General Electric GEnx-1A oraz Pratt & WhitneyRolls-Royce To Gain Exclusivity On A330neo.. Podobna sytuacja miała miejsce w czerwcu 1997 roku, kiedy Airbus i Rolls-Royce porozumieli się ws. modernizacji modelu A340 do wersji A340-500/600 wyposażonej wyłącznie w silniki Trent 500Airbus makes Trent 500 deal with Rolls-Royce.. Także Airbus A350 oferowany jest wyłącznie z Rolls-Royce Trent XWB.
Montaż końcowy pierwszego A330-900neo rozpoczęto w październiku 2016 rokuRozpoczął się montaż końcowy pierwszego A330neo.. W grudniu 2016 gotowy był pierwszy prototyp w kompletnym malowaniu, pozbawiony jednak silnikówThe #A330neo with its nice dress. 23 grudnia 2016.. W lutym 2017 ukończono drugi egzemplarz testowy A330-900 #F-WTTE, który także oczekiwał na jednostki napędowe. Pierwotnie producent zaplanował wprowadzenie do służby wersji A330-900 pod koniec 2017, a -800 w 2018 roku.