В 2011 году Ил-18 эксплуатировались лишь в ВВС.
Ил-18 широко использовался для полетов во всех климатических зонах, от Северного до Южного полюса планеты. Эти машины можно было встретить на аэродромах Амдерма, Анадырь, Батагай, Мыс Шмидта, Норильск, Певек, Сургут, Тикси, Черский, Чокурдах, Ухта и Хатанга. Причем полеты порой совершались при полном отсутствии средств радионавигации, используя главным образом РЛС «Эмблема».
В 1959 году в Управление Полярной авиации (УПА) поступили два Ил-18Б. С 1960 года в УПА начали поступать Ил-18В.
Большая дальность Ил-18В (еще более возросшая после установки в салоне дополнительного топливного бака) позволила в 1961 году выполнить полет в Антарктиду. 12 декабря Ил-18В (командир экипажа – А.С. Поляков) в паре с Ан-12, оснащенные дополнительным навигационным оборудованием, вылетели в Антарктиду. Долететь туда было полдела, требовалось еще и вернуться домой. Взлет в Мирном был сложным. Несмотря на тщательную укатку снега, взлетно-посадочная полоса была мягкой с засыпанными снегом проемами, из-за чего застревали колеса, затягивая разбег. Тем не менее перелет завершился успешно. Маршрут, протяженностью 25 793 км, преодолели за 44 часа 34 минуты со средней скоростью 580 км/ч.
Спустя два года полет на ледовый континент по тому же маршруту на станцию Мирный повторили снова. В перелете, начавшемся 20 ноября, участвовали две машины. Их командирами были пилоты И.В. Ляхович и Б.М. Майоров. После этого наступило длительное затишье.
Весной 1977 года Ил-18 впервые приземлился на ледовый аэродром в Северном Ледовитом океане для эвакуации экспедиции «Север-77». Задача была не из простых, и главным препятствием на пути лайнера к Северному полюсу считались воздушные винты, лопасти которых в нештатных ситуациях могли задеть торосистые льды. За время эксплуатации Ил-18 в Полярной авиации потеряли две машины, в 1963 и 1969 годах.
Впервые о разработке модификации Ил-18 для ледовой разведки заговорили в 1965 году. Предназначавшаяся для этой цели аппаратура «Торос» выдержала государственные испытания на самолете Ан-24 летом 1967 года, но до ее установки на Ил-18 дело не дошло. Решение Совмина СССР о переоборудовании Ил-18 в ледовый разведчик, оснащенный РЛС бокового обзора «Нить», вышло в июне 1979 года.
Однако реализовать эти замыслы удалось лишь несколько лет спустя, переоборудовав два Ил-18Д в вариант Ил-24 с РЛС бокового обзора «Нить» в вариантах «Д» и «К». Самолеты оснастили аппаратурой «Ирис» и навигационным комплексом «Мальва-4» для автоматизированного самолетовождения в Арктике. В мае 1987 года Ил-24Н привлекался для ледовой разведки при проводке атомного ледокола «Сибирь» в ходе эвакуации дрейфующей станции СП-27.
Использовались бывшие пассажирские лайнеры и для поиска рыбных косяков. Для Министерства рыбного хозяйства весной 1985 года переоборудовали два Ил-18Д в вариант Ил-18ДОРР для разведки рыбных косяков в удаленных акваториях. Эти самолеты были оснащены инфракрасной и лазерной аппаратурой, многозональной аэрофотокамерой, позволявшими получать не только достоверную информацию о рыбных запасах морей, но и осуществлять ледовую разведку.
Другим самолетом аналогичного назначения стал Ил-18Д «Помор», отличавшийся от Ил-18ДОРР установкой РЛС с подфюзеляжной антенной и способный разведывать рыбные запасы практически с любой высоты полета.
Однако эти самолеты использовались по своему прямому назначению недолго. После развала Советского Союза новоявленные коммерсанты нашли им другое, более прибыльное дело.
В 1980 году возобновились полеты самолетов Ил-18, но уже в варианте «Д», из Москвы в Антарктиду. На этот раз опробовали более короткий маршрут через Одессу, Каир, Аден, Мапуту на станцию Молодежная. Самым ответственным участком перелета был последний, но дальности Ил-18Д для этого вполне хватало, а надежность лайнера не вызывала сомнения. Самым непредсказуемым элементом полета была погода, которая могла резко измениться к моменту подлета лайнера к пункту назначения. В качестве запасного выбрали аэродром в Новолазаревской, правда, с очень короткой ВПП, больше подходящей для Ил-14. Крайним был вариант посадки на воду, для чего на борту кроме индивидуальных спасательных жилетов предусмотрели надувные плоты. Ил-18 при благоприятных условиях после приводнения мог держаться на поверхности океана около 30 минут, этого вполне хватало для развертывания спасательных средств.
Для Ил-18 в Молодежной под руководством Г. Ключникова соорудили взлетно-посадочную полосу, напоминавшую слоеный пирог. С помощью специальных дорожных машин строители оплавляли снег и тут же его укатывали. Слой за слоем.