Самолёт Ил-86 является первым серийным советским пассажирским широкофюзеляжным самолётом. Потребность в таком самолёте возникла в СССР в 1967 году, когда «Аэрофлот» выработал требования к самолёту на 250—350 мест. 13 октября 1967 года было принято Постановление Совета Министров СССР о разработке такого самолёта. В ОКБ им. Ильюшина первоначально исследовали проект 250-местного варианта самолёта Ил-62-250 (Ил-62 с удлинённым на 6,8 метра фюзеляжем). Однако данный проект развития не получил. Для размещения 350 пассажиров требовалось увеличить число кресел в ряду, но, стремясь сохранить достигнутый на Ил-62 уровень комфорта, в ОКБ проработали двухпалубный вариант, а также однопалубный вариант с фюзеляжем, имевшим овальное сечение с двумя раздельными кабинами. Но и эти предложения тоже были отклонены. В это время мировое гражданское авиастроение создавало и осваивало производство широкофюзеляжных пассажирских лайнеров. Яркими примерами таковых были: американские Boeing 747, McDonnell Douglas DC-10, Lockheed L-1011 TriStar и европейский Airbus A300.

22 февраля 1970 года ОКБ С. В. Ильюшина получило техническое задание на разработку широкофюзеляжного пассажирского самолёта на 350 мест. 9 марта 1972 года Совет Министров СССР принял постановление № 168-68 о начале работ по широкофюзеляжному самолёту Ил-86. Среди требований, предъявленных к самолёту, было условие обеспечения перевозки багажа по принципу «багаж при себе» и установка на самолёте трёх входных дверей со встроенными трапами, исключающими применение каких-либо аэродромных средств для обеспечения входа и выхода пассажиров. Это условие потребовало провести обширный комплекс исследований, связанных с выбором диаметра фюзеляжа. Результатом этих исследований, в котором приняли участие специалисты ЦАГИ, стал фюзеляж, позволивший установить в одном ряду 9 кресел с двумя проходами, причём ширину этих проходов сделали больше, чем на сходных широкофюзеляжных самолётах типа McDonnell Douglas DC-10. Для обеспечения эксплуатации с относительно коротких ВПП была выбрана механизация крыла, состоящая из предкрылков и трёхщелевых закрылков (впоследствии применены двухщелевые), обеспечивающих высокую подъёмную силу.

К самолёту Ил-86 были предъявлены требования, которые учитывали состояние наземной материально-технической базы Аэрофлота, взлётно-посадочных полос и аэропортов.

Первый полёт опытного самолёта Ил-86 выполнил 22 декабря 1976 года экипаж Э. И. Кузнецова. В июне 1977 года самолёт был показан на Парижском международном авиационно-космическом салоне. В конце сентября 1978 года были завершены заводские испытания, после чего приступили к сертификационным испытаниям. Заявка на получение сертификата лётной годности была принята 15 мая 1974 года, а сам сертификат получен 24 декабря 1980 года, после соответствующих испытаний самолёта. 26 декабря 1980 года самолёт Ил-86 (борт СССР-86006) выполнил первый регулярный рейс по маршруту Москва — Ташкент. В 1981 году на Ил-86 было установлено 18 мировых рекордов скорости в полёте по замкнутому маршруту с нагрузкой от 35 до 80 тонн.

В 1980-х годах исследовались проекты самолётов Ил-86В и Ил-86Д, на которых предполагалось использовать английские двигатели ТРДД Rolls-Royce RB211-22В тягой по 19 000 кгс. Среднемагистральный самолёт Ил-86В имел удлинённый фюзеляж и рассчитывался на перевозку 450 пассажиров на расстояние 3600—4000 км. Самолёт Ил-86Д предназначался для перевозки 330 пассажиров на расстояния более 9000 км. Этот самолёт послужил основой для дальнемагистрального самолёта Ил-96-300. Во второй половине 1990-х годов изучалась возможность установки на самолёт высокоэкономичных двигателей ТРДД CFM56-5C-2 (4 × 14160 кгс), которые позволили бы увеличить дальность полёта с 350 пассажирами до 6400 км. Но, по бытующему мнению, КБ Ильюшина из практических соображений не стало доводить до конца ремоторизацию Ил-86.

В итоге в массовую серию не пошёл ни Ил-96, ни ремоторизованный Ил-86, а эту нишу заняли бывшие в употреблении Airbus А310, Boeing 747, Boeing 767, возраст которых составлял 10—20 лет при покупке российскими авиакомпаниями в 2000-х годах.

Четырёхмоторный турбореактивный низкоплан со стреловидным крылом и однокилевым оперением. Фюзеляж круглого сечения диаметр 6,08 позволяет разместить 350 пассажиров на одной палубе, девять кресел в одном ряду с двумя проходами. что значительно облегчает посадку и высадку пассажиров. В нижней части фюзеляжа размещаются стандартные контейнеры, или оборудование для системы «багаж при себе»[10]. Для Ил-86 был разработан двигатель НК-86 — глубокая модернизация двигателя НК-8 самолётов Ил-62 и Ту-154Б с тягой 13 тс. Двигатель впоследствии явился главной причиной преждевременного вывода Ил-86 из эксплуатации, имея большой расход топлива, не удовлетворяя нормам по шуму, обеспечивал слишком малую тяговооружённость самолёта — из-за вялого разбега и отрыва существует шутка, что Ил-86 взлетает благодаря кривизне планеты. Также размеры НК-86, под которые рассчитывались планер и шасси, сделали в дальнейшем невозможной ремоторизацию Ил-86, что повлекло за собой разработку нового самолёта — Ил-96. Кроме того, устаревшие конструкция и материалы НК-86 снижали его работоспособность при большой температуре окружающего воздуха по сравнению с более современными двигателями — при взлёте в сильную жару срабатывали регуляторы температуры РТ-12, начинали срезку топлива для снижения температуры газов турбиной или вовсе отключали двигатель, из-за чего приходилось прекращать взлёт. Многие происшествия с Ил-86 происходили именно из-за двигателя (смотрите раздел происшествия).

Крыло со стреловидностью 35 градусов обеспечивает высокое аэродинамическое качество самолёта на крейсерских скоростях полёта, а также на взлётно-посадочных режимах. Механизация крыла состоит из предкрылков и трёхщелевых (впоследствии двухщелевых) закрылков с фиксированным дефлектором и отклоняемым хвостовым элементом.

На самолёте имеются четыре гидросистемы — по числу двигателей. При работе всех двигателей давление в каждой гидросистеме создаётся отдельным насосом, установленным на двигателе. Гидросистемы питают необратимые бустеры рулей и элеронов, приводы механизации крыла и стабилизатора, систему уборки и выпуска шасси, тормоза, механизм разворота передней стойки и другие потребители. Бустеры левого борта (левого элерона, левой половины руля высоты, левых спойлеров) питаются от обеих систем левого борта (№ 1 и № 2) и системы № 3 правого борта, бустеры правого борта — от системы № 2 и обеих систем правого борта (№ 3 и № 4), бустеры обеих секций руля направления — от всех четырёх систем.

Возле бустеров в проводке управления установлены центрирующие пружинные цилиндры, выводящие шток бустера в нейтральное положение при его отрыве от остальной проводки, чтобы исключить бесконтрольное отклонение рулей при обрывах проводки. Для преодоления затяжки центрирующих цилиндров и трения в проводке в систему управления включены вспомогательные рулевые приводы РП-69 — маломощные гидроусилители, питающиеся от всех четырёх систем, включённые в проводку за постами управления до остальных узлов. Для привода закрылков установлен двухмоторный гидропривод РП-70, для привода стабилизатора и предкрылков — двухмоторные гидроприводы РП-71, практически аналогичные приводам механизации Як-42. Предкрылки приводятся одним РП-71, стабилизатор — двумя.

Главная деталь механизма перестановки стабилизатора — ходовой винт, не закреплённый жёстко на конструкции самолёта, но удерживаемый от проворота направляющими, сохраняющими свободу вертикального перемещения винта. Один РП-71 питается от гидросистем № 2 и № 3, второй — от гидросистем № 1 и № 4. Приводы, вращая свои гайки, перемещаются по винту вверх-вниз. Нижний РП-71, шарнирно закреплённый на самолёте, вращаясь, перемещает вверх-вниз сам винт, а верхний РП-71, шарнирно закреплённый на переднем лонжероне стабилизатора (задний лонжерон стабилизатора шарнирно закреплён на самолёте), вращаясь, перемещается во винту, переставляя стабилизатор. Таким образом, даже при отказе одного привода, цепей управления им или питающих его гидросистем сохраняется управление стабилизатором — если в работе остался нижний привод, то он перемещает винт с неподвижным верхним приводом, если работает только верхний привод — то он перемещается по неподвижному винту.

Самолёт был оснащён системами автоматического управления и навигации, что позволяло экипажу из трёх человек осуществлять полёты по всем авиатрассам в любых метео и географических условиях в любое время года и суток.

При проектировании пассажирского салона было применено новейшее бытовое оборудование. Буфетно-кухонный комплекс расположили под полом пассажирской кабины, а буфетные стойки на верхней палубе, что позволило рационально использовать площадь пассажирской кабины и быстро обслужить буфет-кухню. Применение сервировочных тележек ускорило раздачу питания пассажирам и облегчило труд бортпроводников.

Ил-86 выпускался серийно с 1979 по 1997 годы на авиационном заводе в Воронеже (ВАСО). Всего было построено 106 самолётов всех модификаций (102 Ил-86 и 4 Ил-80 для нужд МО СССР). Три самолёта были поставлены на экспорт в Китай.

Четыре самолёта построены в варианте воздушного командного пункта Ил-86 (Ил-80) для управления вооружёнными силами на случай ядерного конфликта.