В 1976 году конструкторскому бюро Илюшина дали задание создать модель самолета Ил-76 для нужд космонавтов. До этого будущие покорители космоса привыкали к состоянию невесомости на воздушных судах Ту-104. При этом, его пассажирской салон не имел достаточно места для проведения групповые тренировок космонавтов при состоянии невесомости.
Для создания на борту состояния невесомости, самолет обязан выполнить маневр «горку». Для этого сначала проводится резкий набор высоты, а затем последующее снижение. Конструкторы Ил обязаны были поменять систему подачи топлива, масла и гидравлики, чтобы они могли полноценно работать при состоянии невесомости.
Во время процесса разработки, инженеры изучали и выявляли самые опасные части в планере, добавляя в конструкцию изменения.
Начиная с 1980 по 1991 гг. было создано и испытанно 6 моделей самолета. В этих модификациях проходило постоянное улучшение их конструкции, согласно запросов космонавтов. В первый раз самолет Ил-76К провел взлет в августе 1981 г. По стоянию на 2020 год, 3 воздушных суда для тренировки космонавтов есть в составе авиации Роскосмоса.
Конструкторское бюро имени Илюшина в 1978-1982 гг. также выпустило самолет Ил-76МДТ под индексом «Скальпель-МТ». На борту этого самолета находится хирургический комплекс из нескольких модулей.
Процесс эвакуации раненых проходил благодаря обширным проемам в модулях. На борту поддерживалась абсолютная тишина даже во время полета. Это достигалось благодаря звукопоглощающему покрытию стен. В самолете также работала система по кондиционированию воздуха, подобно наземным госпиталям.
В боевых условиях «Скальпель» был испытан в Афганистане в 1983 году. Этот летающий хирургический госпиталь по окончании афганской войны и далее служил в горячих точках СССР. Этот самолет оказывал помощь и во время чеченской войны. После 1990-х годов у России остался только один «Скальпель». В 2009 году он прошел капитальный ремонт и продолжает полеты в Чкаловском.