Проектирование Ил-18 было закончено в феврале 1946 г. Предварительные исследования свидетельствовали о соответствии расчетных данных вышеперечисленным требованиям ГВФ. В процессе разработки было предусмотрено несколько возможных компоновок самолета, в числе которых были специальные и транспортные варианты. Герметичная пассажирская кабина, с двух сторон ограниченная полусферическими поверхностями, позволяла разместить на опытной машине 60 пассажиров в условиях первого класса (в случае перегрузки – 66 человек), а выбранный диаметр фюзеляжа (3,5 м) обеспечил установку пяти кресел в ряду с шириной прохода 440 мм. Для длительных полетов в ночное время был предусмотрен спальный вариант на 28 пассажиров и вариант повышенного комфорта для сорока человек. Обращала на себя внимание отделка пассажирской кабины, выполненная с подкупающей простотой и большим вкусом. В герметичной кабине, имеющей две входные двери, кроме пассажирских мест находились буфет-кухня, гардероб и туалеты. В ее передней части была оборудована кабина экипажа, а в подпольном пространстве два грузовых отсека с нижними люками для погрузки и выгрузки багажа. Кроме пассажирских были разработаны и специальные компоновки самолета, предназначенные для использования в ВВС. К ним относились десантный вариант, позволяющий брать на борт 90 бойцов с личным оружием, и транспортно-санитарный, предназначенный для перевозки 90 раненых на носилках и четырех медицинских работников. В грузовом варианте самолет мог перевозить до 8000 кг различных грузов. Летом 1946 г. постройка самолета была завершена, и на Центральном аэродроме началась предполетная подготовка и проверка работоспособности систем.
Кабина экипажа и пассажирский салон самолета Ил-18
В конструкции планера и системах самолета было заложено значительное количество новых решений, требовавших тщательной проверки перед первыми полетами. Особое внимание уделялось новым противообледенительным электротепловым устройствам носков крыла и хвостового оперения, работоспособности систем защиты воздушных винтов спирто-глицериновой смесью, а передних стекол кабины экипажа – антифризом, обеспечивавшие безопасность полетов в сложных атмосферных условиях. Надежная работа этих устройств оказывалась весьма важной, так как к моменту начала летных испытаний выяснилось, что состояние турбокомпрессоров ТК-19, предназначенных для установки на двигатели АШ-73, пока не отвечает заданным параметрам и требует длительной доводки. Поэтому С.В. Ильюшин принял решение начать летные испытания опытной машины с двигателями АШ-73 без ТК-19, высотность которых при этом не превышала 2000 м. Создавшееся положение сделало неработоспособной и имеющуюся на самолете вентиляционную систему, надцув которой осуществлялся от турбокомпрессоров. Не менее важным было наличие на борту надежно работающего радиосвязного и радионавигационного оборудования. Из-за отсутствия отечественных образцов на самолете, как и на первых серийных Ил-12, было установлено оборудование, снятое с американских самолетов С-47.
Первый полет опытный самолет совершил 17 августа 1946 г. Несмотря на положительные отзывы экипажа о поведении самолета в воздухе, на его способность продолжать полет при отказе даже двух двигателей, продолжавшиеся до осени 1947 г. заводские летные испытания из-за отсутствия полноценных двигателей так и не позволили получить истинные значения летных данных этого самолета. В справке НИИ ГВФ от 1 апреля 1947 г. записано: "б настоящее время закончен первый этап заводских испытаний, в процессе которого проведены работы по проверке в воздухе и доводке основных агрегатов и систем самолета. Заводские испытания проводились в не высотном режиме из-за отсутствия на самолете турбокомпрессоров мотора, кабинных нагнетателей и автоматов-клапанов герметичной кабины. За время первого этапа самолет налетал около 43 часов. Сейчас самолет Ил-18 подготавливается ко второму этапу заводских испытаний, направленному на определение основных ЛТХ самолета и на проверку всех агрегатов и систем в длительных рейсовых полетах. Ввиду задержки поступления от промышленности указанных выше агрегатов, обеспечивающих высотное использование самолета, Гпавный конструктор намерен передать самолет на государственные испытания в не высотном варианте". В России существует поговорка, что "благими намерениями вымощена дорога в ад". Вместо государственных испытаний самолет по распоряжению МАП в 1948 г. переоборудовали в буксировщик тяжелых десантно-транспортных планеров Ил-32, а с закрытием программы их постройки, он окончательно оказался не нужным.
Тем не менее, появление в первые послевоенные годы отечественных самолетов Ил-12 и Ил-18 заложило основы нового подхода к проектированию и эксплуатации пассажирских и транспортных машин. Появившиеся одновременно и предназначенные для полетов на дальних магистральных линиях и линиях средней, или малой протяженности эти самолеты позволяли успешно решать целый комплекс задач, стоящих в тот период перед гражданской авиацией, по развертыванию надежного и бесперебойного авиационного пассажирского и грузового сообщения на огромных просторах страны. Но, как видно, для окончательной реализации этого предвидения Главного конструктора, еще не настало время. В своей статье "Пассажирские поршневые и турбовинтовые самолеты" С.В. Ильюшин писал: "Следует заметить, что создать совершенный, признанный временем пассажирский самолет нисколько не легче, а, пожалуй, сложнее, чем самолеты других назначений. Это становится ясным, если вспомнить, что к пассажирскому самолету предъявляются во многих отношениях повышенные требования и число их все время возрастает. Конструктору приходится думать о безопасности полета и экономичности эксплуатации, о том, как получить наибольшую крейсерскую скорость и наименьший расход топлива. При этом не следует забывать и о таких требованиях, как долговечность и надежность, всепогодность и регулярность полетов, комфорт для пассажиров и удобства для работы экипажа".