В первой половине 1960-х гг. в связи с усилением противостояния стран Варшавского Договора и НАТО особое значение приобрело получение достоверной разведывательной информации о противостоящей стороне на границах соприкосновения двух военно-политических группировок. После пресечения воздушных разведывательных операций непосредственно над территорией Советского Союза (уничтожение самолета-разведчика фирмы «Локхид» U-2 в мае 1961 г. и высотных автоматических дрейфующих аэростатов) ВВС США стали вести интенсивную воздушную разведку вдоль границ СССР и стран Варшавского Договора с помощью самолета радиоэлектронной и фоторазведки RC-135, созданного на базе известного пассажирского самолета «Боинг 707–320». Этот самолет, принятый на вооружение ВВС США в 1964 г., обеспечивал радиоперехват при работе средств связи, определял месторасположение и рабочие частоты радиолокационных станций, осуществлял перспективное фотографирование объектов по другую сторону границы.
Весной 1965 г. было принято решение о создании аналогичного разведывательного самолета в СССР на базе пассажирского самолета Ил-18Д, большая дальность полета и вместительный фюзеляж которого позволяли создать такую машину в короткие сроки и с минимальными затратами. Как и RC-135, отечественный самолет, получивший обозначение Ил-20, предназначался для комплексной разведки приграничной полосы без перелета государственной границы. Для решения этих задач был создан специальный комплекс средств разведки, аппаратуру которого разместили в пассажирской кабине самолета и его багажных отсеках на нижней палубе.

Основными особенностями внешнего вида самолета Ил-20, выделявшими его среди других модификаций самолета Ил-18, было наличие обтекателей по обоим бортам передней части фюзеляжа и большой подфюзеляжной гондолы длиной около 8 м. В фюзеляже самолета переднюю часть пассажирской кабины занимали установленные по бортам аэрофотоаппараты А-87П для перспективной съемки через фотоокна с оптическими стеклами, которые находились в передней части боковых фюзеляжных обтекателей и закрывались дистанционно управляемыми створками, открывающимися при фотографировании. Задняя часть этих обтекателей использовалась для размещения антенн станций общей радиотехнической разведки «Ромб-4». В подфюзеляжной гондоле установили антенны радиолокационной станции бокового обзора «Игла-1» с высокой разрешающей способностью - первой советской РЛС, оснащенной фазированной антенной решеткой. В других небольших обтекателях над верхней передней частью фюзеляжа и снизу его хвостовой части разместили антенны станций радиоперехвата открытых переговоров «Вишня» и детальной радиотехнической разведки «Квадрат-2». Всю аппаратуру обслуживали шесть операторов, рабочие места которых располагались в передней и средней кабинах фюзеляжа. В задней кабине была комната отдыха с двухблочными пассажирскими креслами и буфет. К комнате отдыха примыкали помещения гардероба и туалета.

В случае необходимости летный экипаж, состав которого был обычным для самолетов Ил-18, и операторы могли покинуть самолет Ил-20 через аварийный люк, расположенный на правом борту в задней кабине.

Первый полет опытного самолета Ил-20 провел экипаж под командованием ведущего летчика-испытателя С.Г. Близнюка 21 марта 1968 г. По отзывам летчиков, управление самолетом было легкое, удобное и практически не отличалось от управления пассажирским самолетом Ил-18. Тем не менее выявились особенности поведения самолета, связанные с уменьшением запаса путевой статической устойчивости из-за наличия подфюзеляжной гондолы с большой боковой поверхностью. Но они проявлялись только в случае флюгирования крайнего двигателя, когда разворот и кренение самолета происходили более энергично, чем на пассажирской машине, однако величина крена при этом не превышала нормируемых значений.

Испытания полностью оборудованного самолета Ил-20 были завершены летом 1969 г. Начиная с 1970 г. самолет принимал участие в различных учениях, проводя оперативно-тактическую авиационную разведку. Работа самолета получила высокую оценку, и он был принят на вооружение ВВС.

Серийное производство самолетов Ил-20 было освоено на заводе «Знамя Труда» и продолжалось до 1976 г. Всего было выпущено около 20 самолетов этого типа, и они эксплуатировались до начала 1990-х гг.

Ил-20 был первым отечественным самолетом, предназначенным для комплексного использования средств разведки, основанных на различных принципах получения информации. Создание и освоение серийного производства и эксплуатации таких самолетов стало заметной вехой в развитии отечественной авиационной техники.

Лётно-технические характеристики
Экипаж, чел	9
Размах крыла, м	37.42
Длина, м	35.9
Высота, м	10.17
Площадь крыла, м2	140
Масса пустого самолёта, кг	33760
Масса максимальная взлётная, кг	61400
Максимальная скорость, км/ч	685
Крейсерская скорость , км/ч	550
Практическая дальность, км	5400
Практический потолок, м	8800

Двигатели
Вариант	Тип	Модель	Кол-во	Мощность, л.с.
1	ТВД	АИ-20М	4	4252

Классификаторы
Базовое применение	Разведчик
Тип двигателя	Поршневой
Тип фюзеляжа	Однофюзеляжный
Конструкция крыльев	Моноплан
Тип оперения	Нормальное однокилевое
Тип ВПУ	Сухопутный трехопорный (передняя)
Расположение двигателей	В крыле
Период	1964-2002
Базовое применение	РЭБ

Дополнительная информация
Конструктор	Ильюшин С. В.
КБ	ОКБ Ильюшина
Индекс ВС	Ил-20
Начало разработки	1965
1-й полёт	21.03.1968
Испытатели	С.Г. Близнюк
Начало гос. испытаний	1968
Принят на вооружение	1970
Период	1964-2002
Выпуск	Серийный
Произведено	около 20
Закрытие серии	1976
Обозначение NATO	"Coot-A"