Nach Delta Airline's fester Bestellung von 50 Einheiten, entschloß sich McDonnell Douglas, eine weitere Version der MD-80 Serie zu entwickeln-die MD-90 war geboren.
Dazu verlängerte McDonnell Douglas den Rumpf der MD-88 um 1,40 Meter hinter dem Cockpit, nahmen die Flügel, das Fahrwerk und das Leitwerk der MD-88 und verstärkten alles für das höhere Gewicht. Optisch ist die MD-90 deshalb auch am besten an den Triebwerken zu erkennen: Das V2500 von IAE, das auch beim A320 Verwendung findet, ist größer als die Triebwerke der Vorgängermodelle, die ca. 15% mehr Treibstoff benötigten.

Die anderen Änderungen sind von außen nur schwerlich zu erkennen: Die MD-90 verfügt über leichtere Karbon-Bremsen, ein neues Hydrauliksystem, modernere Elektronik und eine bessere APU, die nun auch im Flug benutzt werden kann.

am 22. Februar 1993 hatte die MD-90 ihren Jungfernflug. Nach den Flugerprobungen mit zwei Prototypen erlangte sie im Oktober die FAA Zulassung.

Der Launching Customer Delta Airlines flog sein erstes Muster im Februar 1995 von Dalls nach Newark. Für den chinesischen Markt entwickelte McDonnell Douglas die kleinere MD-90-30T Version für 105 Passagiere. Shanghai Aviation baute 20 Exemplare dieser Version in Lizens.

Eigendlich war McDonnell Douglas von einem MD-90 Bedarf von ca. 800 Flugzeugen ausgegangen. Mit insgesamt nur 132 Bestellungen blieb die Produktion der MD-90 allerdings weit hinter diesen Erwartungen zurück.