Po niewielkich modyfikacjach samolot miał być zdolny do przewozu 100 żołnierzy lub w wersji ewakuacji medycznej, 70 pacjentów na noszach. Prace postępowały szybko, ich zakres obejmował: wydłużenie kadłuba samolotu o 3,6 m, instalację kesonowych zbiorników paliwa w płacie samolotu, wzmocnienie konstrukcji płatowca i podwozia. Po zmianach masa własna maszyny miała wzrosnąć o 4 tony. Do napędu samolotu wybrano turbośmigłowe jednostki NK-4. 24 czerwca 1957 roku rozpoczęto naziemne próby zakładowe gotowego prototypu. W trakcie wizytacji, jaką przeprowadziły w tym samym miesiącu w zakładzie władze ZSRR, pierwsza sekretarz Moskiewskiego Komitetu Miejskiego KPZR Jekatierina Furcewa zaproponowała aby prototyp otrzymał nazwę własną Moskwa. 4 lipca 1957 roku prototyp został oblatany. Załogę maszyny ponownie tworzyli bracia Kokkinaki, z Władimirem jako jej dowódcą. Próby zakładowe, w trakcie których wykonano 109 lotów trwały do 7 kwietnia 1958 roku. Do prób zakładowych dołączyła pierwsza maszyna seryjna oznaczona jako Ił-18A (numer 0101), wybudowana w Moskiewskich Zakładach Lotniczych Nr 30. Do swojego pierwszego lotu wzbiła się 26 października 1957 roku. Rok później, Ił-18A trafiły do 2. Lotniczej Dywizji Specjalnego Przeznaczenia. Zadaniem jednostki był transport wyższych członków dowództwa Sił Zbrojnych Związku Radzieckiego.