Модернизация касается пилотажно-навигационного, радиосвязного, светотехнического и бытового оборудования, средств обороны. Устаревшее (снятое с производства) оборудование будет заменено на современное, назначенный срок службы самолета будет продлен до 40 лет.

    Проект модернизации разработан ОАО «Ил» согласно тактико-технического задания, которое в 2011 году было утверждено Военно-воздушными силами РФ в целях модернизации парка имеющихся на вооружении самолетов-топливозаправщиков Ил-78 и Ил-78М, а также военно-транспортных самолетов Ил-76МД.К разработке конструкторской документации привлекались специалисты ОАО «ЭМЗ им. В.М. Мясищева».

    При модернизации частично применяются взаимозаменяемые с перспективными военно-транспортным самолетом Ил-76МД-90А и топливозаправщиком Ил-78М-90А, детали.

    Работы по аналогичной модернизации первого военно-транспортного самолета завершены. Модернизированный самолет Ил-76МД-М успешно проходит летные испытания.