Первые серийные самолеты Ил-76 начали поступать в 339-й военно-транспортный ордена Суворова III степени авиационный полк, который базировался в Витебске. В этом полку проходили испытания по боевому применению первые серийные Ил-76. Огромную помощь в испытании новой техники оказывали лично командующий ВТА генерал-полковник Г. Н. Пакилев и командующие ВДВ генерал армии В. Ф. Маргелов и его приемник генерал армии Д. С. Сухоруков.
21 апреля 1976 года вышло Постановление Правительства СССР о принятии на вооружение военно-транспортной авиации военно-транспортного самолета Ил-76 с четырьмя турбовентиляторными двигателями Д-30КП.
Первые модификации самолета Ил-76 имели взлетную массу 170 тонн, грузоподъемность 28 тонн и дальность полета с максимальной нагрузкой 4 200 км. В ходе модернизации взлетная масса возросла до 190 тонн, грузоподъемность до 43 тонн, а дальность с этой нагрузкой достигла 4 000 км.
В грузовой кабине могут разместиться 145 или 225 (модификации М, МД в двухпалубном варианте) солдат или 126 десантников. В грузовой кабине могут разместиться три боевые машины десанта БМД-1, которые могут быть перевезены как в варианте посадочного десантирования, так и в варианте парашютного десантирования в платформенном или бесплатформенном виде. Самолет может десантировать четыре груза массой по 10 тонн или два моногруза массой до 21 тонны.
Существенно, по сравнению с турбовинтовыми самолетами, расширился диапазон скоростей полета – с 260 до 825 км/ч. Это позволило сократить сроки выполнения задач, поднять возможности преодоления ПВО противника, а также улучшить условия десантирования личного состава и боевой техники.
Для перевозки на самолете Ил-76 крупногабаритных грузов и техники, вписывающихся в стандартный железнодорожный габарит 02-Т, обеспечения проходов достаточной ширины вдоль бортов для выполнения швартовки грузов и техники, поперечное сечение грузовой кабины было выбрано шириной 3,45 м и высотой 3,4 м со срезанными верхними углами, а поперечное сечение фюзеляжа круглое диаметром 4,8 м.
Длина грузовой кабины 20 м (без учета рампы) была определена из условия размещения в ней шести стандартных авиационных контейнеров и различных типов техники с учетом установки в передней части грузовой кабины двух загрузочных лебедок, рабочего места бортового техника по авиадесантному оборудованию и наличия поперечного прохода достаточной ширины.
В период с декабря 1979 года по 1984 год в перевозках грузов в Афганистан использовались все типы военно-транспортных самолетов, находящихся на вооружении ВТА, а с 1985 года применялись только самолеты Ил-76 и АН-12, причем основной объем перевозок производился на самолетах Ил-76 (89 процентов личного состава и 74 процента грузов), оказавшихся наиболее эффективными и защищенными от огня ПВО. Всего ВТА выполнила в Афганистан 26 900 самолето-рейсов, из них на долю самолетов Ил-76 приходится 14 700 самолето-рейсов. К середине 1980-х годов Ил-76 стал основным самолетом ВТА как по численности (около половины самолетного парка), так и по боевым возможностям авиационной группировки (более 60 процентов). К 1991 году эти показатели достигли соответственно 69 процентов и 70 процентов.
На юбилейной летно-технической конференции, посвященной 20-летию эксплуатации самолетов Ил-76 в гражданской авиации, заместитель командующего военно-транспортной авиацией В. Ф. Денисов так отозвался об этом самолете: «
Тактико-технические характеристики самолета Ил-76 т:
Размах крыла – 50,5 м;
Длина самолета – 46,59 м;
Высота самолета – 14,76 м;
Площадь крыла – 300,0 кв. м;
Масса снаряженного самолета – 104 000 кг, максимальная взлетная – 190 000 кг, полезной нагрузки – 43 400-47 000 кг;
Максимальное количество топлива – 109 480 л;
Тип двигателя 4 ТРДД Д-30КП тягой 4 х 12000 кгс;
Максимальная скорость – км/ч 850;
Крейсерская скорость – 750–800 км/ч;
Дальность полета: с грузом 20 т – 6 100 км, с грузом 47 т – 3 000 км;
Практический потолок – 12 000 м;
Экипаж 6–7 человек;
Полезная нагрузка: 140 солдат или 128 парашютистов;
Оборонительное вооружение: две 23-мм пушки ГШ-23Л.
Тяжелый транспортный самолет Ан-124 «Руслан»