Кроме техники и грузов, Ми-26 предстояло перевозить личный состав. Грузовая кабина вертолета могла вместить 82 солдата или 68 десантников с полным снаряжением. Предусматривался и санитарный вариант, для переоборудования в который требовалось несколько часов. При этом устанавливались 60 носилок для раненых и оборудовались три места для сопровождающих медработников.
Новый вертолет оснастили метеорадаром, входящим в навигационный комплекс, предназначенный для полетов в любое время суток, в простых и сложных метеоусловиях. Он позволяет решать задачи в области 1900x1900 км с точностью счисления 0,02-0,2% от пройденного пути и требует всего 10 мин на подготовку к полету. Ми-26 также оборудовали пилотажным комплексом с трехканальным автопилотом, системами траекторного и директорного управления, новейшей для того времени магнитной системой регистрации полетных данных и аппаратурой речевых сообщений, предупреждающей экипаж об аварийных ситуациях в полете.
При создании Ми-26 большое внимание уделялось натурным экспериментам по отработке его различных узлов и агрегатов. Так, был построен уникальный стенд испытаний силовой установки и несущей системы, аналогов которому нет до настоящего времени. На другом стенде проводились интересные испытания вертолета методом натурного сбрасывания изделия. Важные данные были получены в полетах на летающей лаборатории Ми-6, оснащенной несущим винтом Ми-26.
Постройка макета Ми-26 началась в 1972 году, а приняла его госкомиссия через три года. К тому времени завершилось и большинство работ по проектированию машины. В том же 1975 году новым ведущим конструктором по Ми-26 стал В.В. Шутов.
Прошло еще два года напряженного труда, и в октябре 1977 года сборочный цех расположенного в подмосковных Панках опытного производства МВЗ покинул летный прототип вертолета. Затем последовали полтора месяца наземных отработок, после чего 14 декабря Ми-26 впервые поднялся в воздух для трехминутного опробования. Машиной управлял экипаж во главе с ведущим летчиком-испытателем фирмы Г.Р. Карапетяном. В феврале следующего года вертолет перелетел на милевскую летно-испытательную базу в Люберцах, где и развернулась основная программа заводских испытаний.
Совместные государственные испытания Ми-26 проходил в ГК НИИ ВВС с мая 1979 года по август 1980 года. Кроме первой опытной машины, в них задействовали второй прототип, построенный также на МВЗ. Оба вертолета за время госиспытаний выполнили 150 полетов общей продолжительностью 104 ч и не доставили экипажам каких-либо серьезных неприятностей. В итоге Ми-26 получил рекомендацию для запуска в серийное производство и принятия на вооружение Советской Армии.
Впрочем, подготовка к выпуску Ми-26 на Ростовском вертолетном заводе развернулась еще в 1976 году, а официальный запуск в серийное производство состоялся 4 октября 1977 года. Параллельно с вертолетом запускался в серийное производство и двигатель Д-136. Его выпуск развернули на Запорожском ПО «Моторостроитель» (ныне – АО «Мотор йч»). Двигатель получился весьма удачный и обладал не только большой мощностью, но и малым удельным расходом топлива – 0,206 кг/э.л.с, что в сочетании с очень хорошей аэродинамической формой самого вертолета позволило достичь рекордно низкого расхода топлива на перевозку тонны груза. За участие в создании нового вертолета главному конструктору Д-136 Ф.М. Муравченко была присуждена Государственная премия СССР. Такой же награды удостоен ряд сотрудников МВЗ, в т.ч. О.П. Бахов, а ставшему Генеральным конструктором М.Н. Тищенко было присвоено звание Героя Социалистического Труда.
4 октября 1980 года в 21 ч 10 мин из сборочного цеха Ростовского завода выкатили первый серийный Ми-26 и отбуксировали его на ЛИС для наземной отработки. В полдень 25 октября было выполнено первое висение, а на следующий день состоялся полет по кругу. В обоих случаях вертолетом управлял экипаж МВЗ в составе: летчики- испытатели Г.Р. Карапетян, А.П. Грушин, штурман-испытатель Б.И. Мешков, бортинженер-испытатель А.Ф. Денисов. Последующие испытания первого серийного Ми-26 проводились совместно экипажами завода и заказчика. Первая серия насчитывала три машины, вторая – пять. Дальнейшее производство шло сериями по десять машин. Один из вертолетов в 1985 году был передан в ЦАГИ для статиспытаний.