Prototypen fløy første gang 25. mars 1971 og den første serieproduserte Il-76 8. mai 1973. Sovjets flyvåpen begynte evalueringen av flytypen 14. november 1973 og satte i løpet av prosessen 25 verdensrekorder for transportfly, hvorav 24 var offisielle. I løpet av 1974 ble de første Il-76 operative i flyvåpenet. Den første sivile Il-76 ble først tatt i bruk av Aeroflot 26. september 1977.