В восьмидесятые годы была предпринята попытка модернизации сельскохозяйственного варианта самолета Ан-2. Этот самолет, получивший обозначение Ан-3, имеет высокую степень унификации со своим прототипом, отличаясь от него установкой специально разработанного турбовинтового двигателя ТБД-20 вместо поршневого АШ.-62, системой кондиционирования воздуха в кабине и более производительным сельскохозяйственным оборудованием. Опытная эксплуатация самолета Ан-3 показала его достаточную эффективность, однако по многим причинам серийное производство самолета не было осуществлено, что следует считать правильным решением, вследствие невозможности обеспечить высокий технический уровень модифицированного самолета для эксплуатации его в XXI веке на базе самолета, созданного еще в сороковые годы XX века.
В восьмидесятые годы это конструкторское бюро, которое с 1984 г. возглавляет Герой Социалистического Труда Jleip Васильевич Балабуев, продолжало линию создания транспортных самолетов, которые пришли на смену Ав-12 и Ан-22.
Тяжелый транспортный самолет Ан-124 большой грузоподъемности (получивший название "Руслан") является самолетом нового поколения опытного конструкторского бюро им. О. К. Антонова. Его максимальная взлетная масса составляет 405 т при максимальной грузоподъемности 150 т, а его длина равняется 69,1 м при размахе крыльев 73,3 м и высоте стабилизатора 20,78 м. При таких гигантских размерах крейсерская скорость полета самолета Ан-124 достигла 850 км/ч на высоте 10 - 12 км, а дальность с максимальным грузом 4500 км. Эти данные реализуются вследствие высоких аэродинамических качеств самолета и мощных двигателей. Четыре двухконтурных турбореактивных двигателя Д18Т, установленные на пилонах под крылом, развивают тягу 23,4 т каждый. Самолет имеет огромную грузовую кабину длиной 36 м, шириной 6,4 м и высотой 4,4 м, в которую через хвостовой и носовой люки можно грузить стандартные крупногабаритные контейнеры массой 20 т, тяжелые транспортные средства и другие длинномерные грузы большой массы.
Ан-124 выполнен по схеме высокоплана со стреловидным крылом и однокилевым вертикальным и горизонтальным оперением на фюзеляже, его многостоечное высокопроходимое шасси позволяет эксплуатировать самолет не только с бетонированных, но и грунтовых взлетно-посадочных полос. Тщательная отработка обтекателей шасси, хвостовой части фюзеляжа, зализов крыла и других аэродинамических элементов конструкции самолета обеспечивает высокий уровень аэродинамического совершенства планера в целом и в сочетании с мощными и высокоэкономичными двигателями обеспечивают совершенные летно-технические и экономические характеристики самолета.
В июне 1985 г на самолете установлен 21 мировой рекорд грузоподъемности, из которых наивысшим достижением является подъем самолетом Ан-124 груза массой 171 г на высоту 10,75 км. Этот самолет не только неоднократно демонстрировался на самых представительных международных авиационных выставках, но к активно эксплуатируется на транспортных операциях при перевозке крупногабаритных тяжелых грузов
В конце 1988 г. с заводского аэродрома ОКБ им О. К.Антонова впервые поднялся в воздух транспортный самолет Ан-225. Самолет, получивший имя "Мрия", выполненный по традиционной для этого конструкторского бюро схеме высокоплана имеет шесть двухконтурных двигателей конструкции В. А. Лотарева, а его хвостовое оперение состоит из двух вертикальных килей, разнесенных по обе стороны стабилизатора. При длине около 78 м и размахе крыла 87 м взлетная масса Ан-225 составляет 600 т. Этот самолет может доставлять грузы до 250 т на расстояние более 4000 км со скоростью 800 км/ч.
Представляя новый самолет Ан-225 представителям прессы, руководитель ОКБ генеральный конструктор П. В. Балабуев отметил что Ан-225 не является увеличенным по конструктивной схеме вариантом самолета Ан-124. В частности, самолет Ан-225 способен транспортировать значительный по габаритам и массе груз снаружи фюзеляжа, дня чего в верхней части фюзеляжа есть специальное крепление. Таким крупногабаритным и тяжелым грузом может, например, являться воздушно-космический самолет "Буран". Предполагается, что еще до завершения полною комплекса летных испытаний самолет Ан-225 может начать выполнять операции по транспортировке "Бурана" на космодром Байконур. Большой эффект на специалистов и зрителей произвела демонстрация комплекса Ан-225 - "Буран" на авиационной выставке во Франции в 1989 г.