Поскольку в предыдущем опыте камнем преткновения оказалось отсутствие у АИ-20К необходимого резерва мощности, достаточного для обеспечения приемлемых взлетно-посадочных характеристик при увеличенном взлетном весе, следующая попытка достичь требуемой дальности должна была сохранить неизменными весовые параметры (на старте). Чем-то надо было жертвовать, и конструкторы решили увеличить запас топлива за счет полезной нагрузки. По соображениям центровки размещать дополнительное топливо можно было только в крыле или над/под крылом в фюзеляже. Поэтому, с учетом ограничения полезной нагрузки, удалось обойтись без переделки конструкции крыла или подкрыльной части фюзеляжа – передняя часть основного пассажирского салона (между шпангоутами 22 и 32) была попросту отгорожена легкими несиловыми перегородками, за которыми разместили восемь баков суммарной емкостью 8 800 л. Полная заправка за счет этого достигла общего объема 32 500 л.
Наличие фюзеляжных баков являлось главным отличием от стандартных Ил-18В; имелись и другие. Поскольку предполагались длительные полеты над безориентирной местностью, спецсамолет оснастили дополнительными пилотажно-навигационными приборами – наиболее заметным был перископический секстант СП-1М, объектив которого возвышался в виде конической башенки над передним пассажирским салоном. Кроме того, высотомер правого пилота имел градуировку не в метрах, а в футах. Дополнительное спасательное оборудование включало спасжилеты, аварийные плоты, лодку и НЗ питания. Еще одной характерной чертой стали каплевидные выколотки- обтекатели в левой верхней части всех мотогондол – следствие увеличения объема маслобака.
Вес снаряженного и полностью заправленного самолета в конце концов достиг (для машины 182005304) 59 750 кг – это означало, что на полезную нагрузку (пассажиры и/или груз) оставалось всего 2 280 кг (при взлетном весе на старте 61 530 кг). При расчетах вес человека обычно принимается равным 80 кг – в таком случае на максимальную дальность можно было перевезти лишь 28 пассажиров. А если учесть необходимость иметь на борту второй экипаж (5 человек) и троих бортпроводников, то число пассажиров сокращалось до 20. Поэтому обычная для рейсовых самолетов проблема размещения пассажиров в ограниченном объеме отсутствовала – в основном и заднем салонах разместили 32 кресла (8 рядов по 2+2). Комфорт был просто невероятный, особенно учитывая, что путешественникам досталась задняя, наименее шумная часть. В переднем салоне при необходимости размещался второй экипаж.
Новый самолет не остался в единственном числе – в начале 1962 года на 30-м заводе заложили малую серию – пять таких машин, обозначенных Ил-18В-26А (заводские номера: 182005304-182005403 2* ). Испытания первой из них начались осенью того же года, и результаты оказались впечатляющими – дальность в отсутствие встречного/попутного ветра достигла 7 370 км – при полете «по потолкам», и 6 870(6 385) км при полете на высоте 9 000(8 000) м. При этом в момент посадки самолет еще располагал аэронавигационным запасом топлива около 3 200 л. Однако перископический секстант как навигационное средство полностью себя дискредитировал, и для полетов в безориентирной местности предполагалось установить допплеровскую систему (ДИСС) «Трасса», а самолетовождение на международных линиях требовало наличия оборудования системы радиомаяков VOR.
Помимо обозначения Ил-18В-26А, новые машины вскоре стали именовать Ил-18Д; все они попали в Московское Управление Транспортной Авиации, и многое из опробованного на них было вскоре использовано на настоящих антарктических Ил-18 (о них будет рассказано несколько позже). Через несколько лет, когда появились настоящие Ил- 18Д (вторые по счету обладатели этого индекса), проблема дальнего самолета для спецрейсов была решена, а экзотические Ил-18В-26А после капремонтов один за другим превратились в обычные «В».