Iljusjin hadde en prominent karriere som testpilot og generalløytnant i Sovjetunionens flyvåpen. Han gjennomførte jomfruflyvningene med Sukhojs Su-11 (1958), Т-5 (1958), Su-15 (1962), Su-17 (1966), Su-24 (1967), Т-4 (1972), Su-25 (1975) og den berømte Su-27 (1977). En gang fløy Iljusjin et Sukhoj Su-24 så presist gjennom en flybane at han klarte å få flyets instrumentprogramvare til å krasje. Årsaken skyldes at programvaren i Su-24 opprinnelig brukte et navigasjons- og angrepssystem som manglet en nullstillingsfunksjon. Dette var kritisk fordi navigasjons- og angrepssystemet krevde tidligere at flyets geografiske posisjon måtte være satt innenfor visse grenser for å operere. Iljusjin klarte imidlertid å fly slik at hans geografiske posisjon var identisk med grensene som hadde blitt satt i programvaren, noe som førte til at programmet krasjet. Det var ingen kjennskap om at dette kunne skje.