На самолете усилили крыло и установили новые колеса КТ-157 с высокопрофильными шинами. Как и на Ан-24РТ, на нем применили третий двигатель РУ19А-300

Ан-26 был оснащен современным (по тем временам) пилотажно-навигационным и связным оборудованием.

Для десантирования и бомбометания как осветительными, так и фугасными бомбами предназначались ночной коллиматорный прицел НКПБ-7 и радиолокационная система ближней навигации РСБН «Свод», работающая как в режиме обзора передней полусферы, так и земной поверхности.

Несколько слов следует сказать и о двигателях. Обычно этот самый наукоемкий агрегат самолета в рассказах о крылатых машинах обходят стороной. На Ан-26 установлены АИ-24Т/ВТ взлетной мощностью 2550 э.л.с. с удельным расходом топлива 0,256 кг/л.с. час. Средняя наработка ТВД АИ-24ВТ к 1995 году составляла 4800 часов.

Для проведения летных испытаний в Киеве на заводе «Труд» построили два Ан-26 и одну машину для статических испытаний. Первый опытный самолет выкатили из сборочного цеха в конце декабря 1968 года, но первый полет на нем экипаж летчика-испытателя Ю.А. Кетова (второй пилот В.А. Богданов, штурман С.П. Кравченко, бортрадист М.А. Тупчиенко, бортинженер П.Д. Игнатиенко и инженер-экспериментатор В.П. Лыновский) выполнил лишь 21 мая 1969 года. Машина, воплощенная в металл, сразу же привлекла внимание военных, поскольку пришло время заменять хотя и прекрасно зарекомендовавшие себя, но морально устаревшие Ил-14Т. Что касается Ан-8 и Ан-24РТ, то их построили немного, и решить все задачи, стоявшие перед транспортной авиацией, они не могли.

Государственные испытания Ан-26 (ведущий летчик от НИИ ВВС И.Я. Марков, от ОКБ — В.А. Богданов) начались в сентябре 1969-го и завершились через год 21 сентября. За это время на двух машинах было выполнено почти 260 полетов продолжительностью свыше 430 часов. В испытаниях участвовали также летчики НИИ ВВС А. Боыксин и М.Л. Попович. В мае 1970 года в филиале НИИ ВВС в Чкаловской был один Ан-26 (хвостовой № 99), который не только участвовал в летных испытаниях, но и перевозил служебных пассажиров. Так что можно смело считать, что эксплуатация этой машины в ВВС началась весной 1970 года.

В ходе испытаний обнаружилось, в частности, что крейсерская скорость самолета меньше заданной на 15 км/ч, выявились дефекты и в конструкции грузовой рампы. Отмечались и другие недостатки, требовавшие устранения в ходе серийного производства.

В «Акте по результатам совместных государственных испытаний» отмечалось, в частности, что расширены транспортные возможности Ан-26 по сравнению с Ан-24Т со взлетной массой 21 тонна. Обеспечена транспортировка боевой техники, в том числе самоходных установок АСУ-57, автомобиля ГАЗ-69, 120-мм минометов, самодвижущейся пушки СД-85 и др. Почти в полтора раза возросла практическая дальность полета при транспортировке людей и грузов и практический радиус при парашютном десантировании. Там же говорилось, что «пилотирование самолета при десантировании одиночного груза, группами и серией общей массой до 4650 кг сложности не представляет. По технике пилотирования Ан-26 доступен для летчиков средней квалификации».

В 1972 году Ан-26 разрешили эксплуатировать с грунтовых и заснеженных аэродромов с прочностью грунта не менее 6 кг/см2, а с заснеженных площадок при толщине неукатанного снега до 20 см.

Проверили Ан-26 и в варианте бомбардировщика, предусмотрев на фюзеляже четыре балочных держателя БДЭ-34 на пилонах и прицел НКПБ-7, используемый также и при воздушном десантировании. Ан-26 позволял применять 500-кг авиабомбы, перевозить на внешней подвеске различные грузы. Естественно, это снижает горизонтальную и вертикальную скорость машины, но на характеристики устойчивости и управляемости не влияет.

В то время как на самолетах Ан-24 реактивный двигатель РУ19-300 используется лишь на взлете, на Ан-26 взлет возможен и с использованием только ТВД, но при весе не более 20 700 кг.

Не дожидаясь окончания государственных испытаний, в 1969 году Ан-26 запустили в серийное производство на авиационном заводе в Киеве и по 1985-й построили 1402 (по другим данным — 1398) машины. Из них 564 поступили в различные силовые ведомства Советского Союза, 420 (по другим данным — 415) — на экспорт, а остальные — в гражданскую авиацию. С 1972 года Ан-26 начали эксплуатироваться в авиатранспортных подразделениях предприятий МАПа.

В 1971 году второй опытный Ан-26 впервые продемонстрировали на авиационно-космическом салоне в Париже. Иностранные специалисты особенно интересовались конструкцией грузовой рампы. Тогда же в НАТО самолету присвоили кодовое имя Curl, что в переводе означает «Спираль».

Требование заказчика повысить грузоподъемность машины привело к созданию двигателя АИ-24Т/ВТ взлетной мощностью 2820 э.л.с. Эти двигатели и по сей день устанавливаются на Ан-26. Увеличение их мощности достигли повышением степени сжатия воздуха в компрессоре с 7,55 до 7,65. При этом остались неизменными температура газа перед турбиной 1070 градусов по шкале Цельсия и сухой вес, удельный расход топлива снизился до 0,256 кг/л.с.ч.

Первый серийный вариант самолета Ан-26А предназначался для военных и только для посадочного десантирования. Затем для ВВС создали учебно-штурманский самолет

AH-26LU, рассчитанный на обучение десяти курсантов с полным комплектом навигационного оборудования, ретранслятор Ан-26РТ и самолет радиоэлектронного противодействия Ан-26РЭП. Кроме этого выпускался Ан-26С «Салон» — штабной вариант на двенадцать пассажиров.

Для гражданских эксплуатантов разработали Ан-26Б. Его испытания начались в 1974-м, и два года спустя после завершения контрольных испытаний в ГосНИИ ГА Аэрофлот приступил к грузовым перевозкам. На базе Ан-26Б созданы варианты «Циклон» и «Погода», предназначенные для вызывания искусственных осадков.

За годы серийной постройки (1969–1985 гг.) выпущено 1402 самолета.

В настоящее время самолеты этого типа переоборудуются в пассажирские (в том числе и для VIP-персон) и грузо-пассажирские варианты Ан-26Б-100 на авиаремонтном заводе в Киеве.

Медицинские Ан-26М «Спасатель» — летающий госпиталь, предназначен для экстренной медицинской помощи пострадавшим от стихийных бедствий и в вооруженных конфликтах.

Первой модификацией самолета, созданной после распада Советского Союза, стал Ан-26Д — с двумя накладными на фюзеляже топливными баками объемом по 1500 литров. Это позволило увеличить продолжительность полета на наивыгоднейшей высоте на 3,4 ч. Ан-26Д испытывался в филиале 929-го ГЛИЦ ВВС (бывший филиал НИИ ВВС в подмосковной Чкаловской) летом 1996 года. По сравнению с Ан-26А дальность полета Ан-26Д возрастала, в зависимости от температуры наружного воздуха, на 1000–1400 км. Судя по рекламным буклетам, преимущества Ан-26Д начинали проявляться при коммерческой нагрузке около 2000 кг. Но эта машина так и осталась в единственном экземпляре.

Кроме упомянутых вариантов известны: лесопожарный Ан-26П с двумя внешними баками для огнегасящей жидкости и Ан-26 «Стандарт» — для проверки работы аэродромных радиотехнических средств, связи и светосигнального оборудования аэродромов — АСЛК-Н.