По схеме - это высокоплан, под крылом на пилонах расположены шесть турбовентиляторных двигателей Д-18Т с тягой по 23 400 кг каждый.
Ан-225 имеет одинаковый с фюзеляжем Ан-124 диаметр, но большую, на семь метров, длину. Он двухэтажный: сверху размещаются экипаж, оборудование, сопровождающие груз лица, внизу находится грузовая кабина. Грузовая кабина позволяет перевозить до 250 тонн груза.
Для обеспечения погрузки и выгрузки в фюзеляже имеется передний грузовой люк и рампа. Огромные нагрузки, приходящиеся на хвостовую часть фюзеляжа, не позволили сохранить задний грузовой люк, как на самолете Ан-124. Грузовая кабина оборудована верхним и нижним погру-зочно-разгрузочными устройствами, швартовочными приспособлениями и устройством для обзора кабины. Верхнее устройство обеспечивает подъем и перемещение в пределах грузовой кабины грузов массой до 20 тонн, нижнее предназначено для погрузки и выгрузки несамоходной колесной техники, самоходной колесной и гусеничной техники и грузов на платформах массой до 50 тонн. Грузовая кабина герметична, она обогревается. Имеет трехопорное шасси с основными опорами из семи амортизационных стоек каждая.
По своей взлетной массе, массе перевозимого груза, габаритным размерам Ан-225 - крупнейший из всех самолетов, созданных к началу 90-х годов XX века, самый большой самолет в мире. В испытательных полетах «Мрия» установила 106 мировых рекордов, в том числе на 104 тонны была превышена рекордная взлетная масса (прежний рекорд принадлежал американскому самолету «Боинг-747-400»). Американцы прозвали «Мрию» «воздушным слоном».
Одним из главных толчков к постройке этой огромной машины явилась потребность в перевозке на космодром космических кораблей многоразового использования «Буран» и блоков ракеты-носителя «Энергия».
На спине Ан-225 «Мрия» может нести грузы длиной до 80 метров и диаметром до 10 метров. Этому способствует и конструкция хвостового оперения, состоящая из двух вертикальных килей, разнесенных по обе стороны стабилизатора.
Самолет Ан-225 может возить такие грузы, которые не примет ни один существующий вид транспорта. Доставка на место полностью собранных и отработанных на заводах-изготовителях уникальных крупногабаритных изделий позволит значительно ускорить темпы их внедрения в эксплуатацию, сократить затраты, повысить качество работы.
Был проект переделки Ан-225 в суперлайнер для перевозки 328 пассажиров со сверхвысокой степенью комфорта на авиалиниях протяженностью до 9700 км. В трехпалубном фюзеляже планировалось разместить спальные купе, обычные пассажирские салоны, магазин, ресторан и казино. В этом случае самолет планировали оснастить двигателями и бортовым оборудованием производства западных фирм.
Данный проект не был реализован.
Всего был выпущен Киевским авиационным производственным объединением Ан-225 «Мрия» в одном опытном экземпляре.
Полномасштабные испытания первого опытного самолета Ан-225 «Мрия» были прерваны из-за отсутствия финансирования в начале 90-х годов. Последний испытательный полет первого опытного самолета Ан-225 состоялся весной 1994 г. С мая 1994 г. Ан-225 стоял на приколе аэродрома ОКБ им. O.K. Антонова в Гостомеле. В период простоя на окраине гостомельского аэродрома с Ан-225 были сняты двигатели и часть оборудования.
Но после почти семилетнего перерыва летом 2000 г. на Украине решили возобновить производство самолета Ан-225 «Мрия». Восстановление самолета до летного состояния связано с видами на расширение коммерческого рынка транспортных перевозок крупногабаритных грузов. Попутно самолет модифицируется в тип Ан-225-100, который станет полноценным коммерческим самолетом, способным летать по всему миру без ограничений. Для этого «Мрия» оснащается системой предупреждения столкновений в воздухе и на земле, обеспечения полетов с сокращенными интервалами вертикального эшелонирования, новыми радиостанциями в соответствии с требованиями ИКАО. Кроме того, в связи с предстоящими перевозками внутри фюзеляжа моногрузов массой более 220 тонн усиливается грузовой пол и передняя рампа.
7 мая 2001 г. Ан-225-100 «Мрия» после длительного простоя и восстановительного ремонта совершил первый полет под управлением заслуженного летчика-испытателя СССР А.В. Галуненко.
Ан-225 ожидает большое будущее. Решение использовать его на международном рынке перевозок сверхтяжелых грузов связано с большим количеством поступивших в АНТК им. O.K. Антонова заявок на транспортировку моногрузов, габариты которых не позволяют воспользоваться никакими другими транспортными средствами, кроме Ан-225. 26 мая 2001 г. АНТК им. O.K. Антонова были вручены сертификаты типа на транспортный самолет Ан-225 «Мрия», выданные Авиарегистром Межгосударственного авиационного комитета стран СНГ и Украинским государственным департаментом авиационного транспорта («Укра-виатранс»).