Заводские испытания Ил-18 завершились осенью 1947 года, при этом совершили 41 полетов. Но передача машины на государственные испытания задерживалась из-за отсутствия двигателей АШ-73ТК. В одном из документов, теперь уже бывшего Министерства авиационной промышленности, удалось обнаружить, что фюзеляж самолета так и не был полностью герметизирован, и это, в том числе и установку высотного оборудования, планировалось сделать после получения моторов АШ-73ТК.
В следующем, 1948 году Ил-18 в третий раз показали на традиционном воздушном празднике в Тушине, и тогда же машину доработали в последний раз, превратив в буксировщик сверхтяжелого грузового планера Ил-32, полетный вес которого доходил до 16 000 кг. Но после этих испытаний и последовавшего отказа от принятия на вооружение грузового планера работы по доводке Ил-18 прекратили. Аналогичная участь постигла и четырехмоторный самолет Ту-70, созданный в ОКБ-156 под руководством А.Н. Туполева на базе американского бомбардировщика В-29, хотя на этом лайнере стояли полноценные двигатели АШ-73ТК с турбокомпрессорами.
Осенью 1949 года из Министерства обороны обратились с просьбой продемонстрировать буксировку планера Ил-32 самолетом Ил-18 высшему командованию Вооруженных Сил Советского Союза на сборах на подмосковном аэродроме Чкаловская. Но как следует из ответа начальника одного из главков Министерства авиационной промышленности Шишкина, «Ил-18 не узаконен как буксировщик и не подготовлен для полетов». Видимо, на этом биография лайнера и завершилась.
При создании турбовинтового лайнера, получившего в ОКБ обозначение Ил-18А, взяли за основу его предшественника с поршневыми моторами, подчеркивая тем самым их преемственность. Особое внимание при проектировании самолета конструкторы обратили на возможность более полного обеспечения безопасности полета, на получение высоких экономических и эксплуатационных показателей и на создание необходимого комфорта пассажирам.
Когда началась разработка машины, казалось, что достаточно установить на поршневой Ил-18 ТВД, удлинить фюзеляж на 3,6 м, изменить конструкцию крыла с введением кессонных топливных баков в его консолях и увеличить взлетный вес на 4000 кг, доведя его до 46 500 кг. Требовалось также заменить все основные системы машины, включая специальное и высотное оборудование, перекомпоновать фюзеляж и разработать новое шасси, рассчитанное на больший вес самолета.
Разработка Ил-18 под ТВД НК-4 началась в соответствии с апрельским 1956 года постановлением правительства и приказом министерства от 4 июня. Документом предусматривалось, чтобы самолет перевозил 75 пассажира и 4000 кг грузов, включая багаж, с крейсерской скоростью 600–650 км/ч на высоте 8000 м на расстояние до 3000 км, на расстояние 2000 км – коммерческую нагрузку 12 т и на 5000 км – нагрузку 4 т. Оговаривались и взлетно-посадочные характеристики. Так, разбег не должен был превышать 650, а пробег – 600 м. При этом задавался экипаж из пяти человек, включая стюардессу.
Отдельным пунктом правительственного документа требовалось предусмотреть использование самолета (с минимальными переделками) для перевозки 100 человек посадочного десанта и до 70 лежачих раненых. В октябре 1957 года машину предписывалось передать на государственные испытания в ГВФ и ВВС.
В создании подобного самолета были очень заинтересованы не только в ГВФ, но и в ВВС. В июле 1956 года заказчику предъявили эскизный проект машины. Спустя месяц утвердили совместные технические требования к самолету, а в декабре подписали протокол макетной комиссии.
Разрабатывая Ил-18, конструкторы постарались создать пассажиру условия, близкие к наземным. Кроме удобных кресел и индивидуальных вентиляции и освещения, для отделки салонов подобрали расцветки отделочных материалов, оказывавших на пассажира благоприятное влияние. Система кондиционирования позволяла сохранять почти постоянной температуру воздуха в салонах в пределах 20 градусов независимо от времени года и высоты полета.
Давление в кабине пилотов и салонах самолета до высоты 5200 м сохранялось, как на уровне моря, и по мере дальнейшего подъема оно падало и на высоте 10 км соответствовало высоте 2400 метров.
Большое внимание уделялось и выбору звукоизоляции, хотя в полной мере эту задачу решить не удалось по причинам, не зависящим от конструкторов самолета.
Машину построили довольно быстро, и 24 июня 1957 года начались ее заводские испытания. В ее пассажирском салоне предусмотрели размещение 75 кресел. По одной из версий, в том же месяце, во время осмотра самолета руководителями партии и правительства, Е.А. Фурцева (тогда первый секретарь Московского горкома КПСС) предложила назвать его «Москва».
Ил-18 во время заводских испытаний