С 1977 года ОКБ им. М.Л.Миля велись работы по созданию модификации вертолёта Ми-8, обладавшей улучшенными весовыми и лётно-техническими характеристиками. Вначале планировалось достичь этого путём внесения небольшого количества изменений в конструкцию вертолёта. Однако, в конечном итоге, была создана совершенно новая машина, получившая обозначение Ми-18.

Основными изменениями в конструкции явились: удлинение на 1 м фюзеляжа, шасси выполнено убирающимися, улучшена аэродинамика фюзеляжа, применены лопасти новой конструкции. В результате всех этих мероприятий масса перевозимого груза (внутри фюзеляжа и на внешней подвеске) составила 5 тонн, количество перевозимого личного состава – до 29 десантников, пассажиров – до 36 и до 18 носилочных раненых; скорость вертолёта возросла на 25 км/ч, дальность полёта – на 80 км.

Испытания прототипа машины проходили в 1982 году, а после существенной доработки вертолёт совершил свой полёт 28 апреля 1984 года. Планировалось принять этот вертолёт в середине 80-х годов на вооружение, однако изменение политической ситуации в стране “похоронило” Ми-18.