С учетом этого Ильюшин, получив в июне 1966 года указание из уст министра П.В. Дементьева, поручил эту работу своему преемнику Г.В. Новожилову. Технические предложения по новой машине готовились параллельно с проектом постановления правительства, который утвердили в ноябре 1967 года.

Одновременно правительственным документом ОКБ Соловьева предписывалось создание двухконтурного ТРД. Последний разрабатывался на базе газогенератора двигателя Д-30 сразу в двух вариантах: Д-30КУ для дальнемагистрального Ил-62М и Д-30КП для будущего Ил-76.

Первый опытный экземпляр военно-транспортного самолета Ил-76

Самолет создавался в кооперации с Ташкентским и Воронежским авиационными заводами в соответствии с тактико-техническими требованиями ВВС, и вопросы его гражданского применения не рассматривались. Причем первым начали осваивать производство «ила» воронежские самолетостроители.

Первоначально машина рассчитывалась на перевозку 33-тонных грузов на расстояние 3000 км. Судя по максимальной грузоподъемности, речи о перевозке средних танков тогда не шло. Об этом заговорили, когда грузоподъемность модифицированного «ила» увеличили почти в полтора раза.

В грузовом отсеке самолета длиной 20 м (с рампой – 24 м), высотой 3,4 м и шириной 3,45 м свободно размещалась не только боевая техника, включая 15-тонные моногрузы, но и до 145 бойцов (или 126 парашютистов, или 114 раненых) в полной экипировке, включая трех командиров. При этом самолет должен был эксплуатироваться с грунтовых взлетно-посадочных полос (ВПП). Этот проект выходил за рамки классического среднего транспортного самолета, хотя и предназначался для замены Ан-12.

В ОКБ рассматривался и его гражданский вариант – самолет-автобус с облегченным фюзеляжем, на двух палубах которого располагалось до 250 пассажиров. Летные испытания грузового Ил-76 планировалось начать в IV квартале 1969 года.

Последующие проработки машины показали, что грузовой отсек рациональнее использовать для транспортировки грузов весом до 40 тонн, и в этом случае самолет имел резервы для дальнейшей модернизации. Уже на этапе эскизного проекта машина Московского машиностроительного завода (ММЗ) «Стрела» (такое название завод № 240 и ОКБ С.В. Ильюшина получили в 1966 году) по заявленным параметрам значительно превзошла аналогичное предложение киевских самолетостроителей. В итоге макетная комиссия, работавшая в мае 1967 года, рекомендовала продолжить разработку.

Очередной «ил» по своей компоновке напоминал американский С-141А «Старлифтер». И хотя советские конструкторы старались полнее использовать опыт заокеанских авиастроителей (даже известен случай, когда для разгрузки прибывшего в Москву С-141А в качестве грузчиков откомандировали ведущих конструкторов ОКБ), но говорить о влиянии американцев не приходится. Дело в том, что компоновка С-141А не является каким-то открытием, а вытекает из объективных законов развития техники и требований заказчика.

Первую опытную машину построили в феврале 1971 года, вскоре после назначения Генриха Васильевича Новожилова генеральным конструктором, и 25 марта (за несколько дней до открытия ХХIV съезда КПСС) Ил-76, пилотируемый экипажем летчика-испытателя Эдуарда Кузнецова, впервые поборол земное притяжение, оторвавшись от ВПП Центрального аэродрома имени М.В. Фрунзе, уже тогда находившегося почти в центре Москвы.