La primera aeronave de transporte pesado IL-76MD-M modernizada, fue entregada al Ministerio de Defensa de la Federación de Rusia después completar una serie de controles de aceptación. Actualmente, el ejemplar RF-76745 se encuentra en una base de aviación militar y de transporte de las Fuerzas Aéreas Rusas.
En agosto de 2013, el Ministerio de Defensa de Rusia concluyó un contrato gubernamental con PJSC «IL» para una modernización completa de los aviones IL-76MD e IL-78M de reabastecimiento de combustible pesado militar y de transporte. El objetivo de la modernización es extender la vida útil de los aviones de combate, equiparlos con medios de navegación y comunicación de última generación, así como reemplazar los equipos que ya no están en producción (sustitución de obsolescencia).
La modernización significa equiparse con equipos electrónicos de vuelo actualizados que cumple con todos los requisitos de vuelo y las reglamentación tanto en rutas aéreas rusas como extranjeras. Además, se reemplazaron equipos lumínicos, conjuntos y sistemas de aterrizaje, medios de autodefensa y comunicación, adopción de un nuevo sistema de avistamiento electroóptico, que permite la observación de los puntos de lanzamiento el cual funciona tanto en rangos infrarrojos como ópticas.
Durante la modernización, se priorizó el concepto de componentes intercambiables el IL-76MD-90A y el reabastecedor IL-78M-90A. Por su parte, los motores D-30KP se recorrieron y modificaron con el propósito de extender su vida útil.
El primer vuelo del prototipo IL-76MD-M modernizado se realizó en febrero de 2016. En tanto, se prevé a través de este programa unos 15 años de extensión operativa para el mítico IL-76.
