При разработке Ми-26 особое внимание уделялось обеспечению автономности базирования, повышению надежности и простоты эксплуатации. Наличие специальных трапов-капотов, лазов и люков позволяло осуществлять наземное обслуживание вертолета и его агрегатов без применения специальных аэродромных средств.
Проектирование большинства агрегатов и систем конструкторы ОКБ закончили в 1975 г. К этому же времени государственная комиссия приняла окончательный макет вертолета и, в соответствии с постановлением правительства, сборочный цех МВЗ приступил к строительству натурных образцов Ми-26. Новым ответственным ведущим конструктором был назначен В.В.Шутов. Собранный в следующем году первый экземпляр вертолета поступил на повторно-статические и вибрационные испытания. В октябре 1977 г. досрочно закончилась сборка первого летного образца, и в последний день того же месяца тягач выкатил первый Ми-26 из цеха на отработочную площадку. Полтора месяца продолжалась доводка загруженного балластом вертолета и его систем на земле. Установленные на лопастях специальные загрузочные щитки-мулинетки позволяли проверять работу двигателей на всех режимах без привязи вертолета. 14 декабря 1977 г. летчик-испытатель Г.Р.Карапетян впервые оторвал вертолет от земли и осуществил трехминутное опробование систем и агрегатов в воздухе. В феврале следующего года Ми-26 перелетел с заводской площадки на летно-исследовательскую станцию МВЗ, где вскоре был продемонстрирован командованию ВВС СССР.
Государственные испытания Ми-26 прошел в рекордно короткие сроки. Это объяснялось большой предварительной научно-исследовательской и экспериментальной работой, проведенной на заводе. На этапе «А» испытатели столкнулись только с одной проблемой - поперечными низкочастотными колебаниями вертолета на некоторых режимах полета.
Недостаток был устранен после изменения задней части обтекателей капотов. Кроме того, конструкторы установили на опытной машине новый комплект лопастей с улучшенной аэродинамической компоновкой. В мае 1979 г. на государственные испытания поступил собранный на опытном производстве МВЗ второй летный экземпляр, на котором проверялась работа системы внешней подвески, десантно-транспортного, такелажно-швартовочного и санитарного оборудования, а также проводилась «примерка» размещения в грузовой кабине различных единиц боевой техники. В апреле 1980 г. второй Ми-26 поступил в НИИ ВВС для проведения заключительного второго этапа «Б» государственных совместных испытаний, а первый аппарат использовался для отработки посадок на режиме авторотации. Режим безмоторного спуска и посадки вызывал некоторые опасения у испытателей из-за относительно малого веса несущего винта и высокой нагрузки на него, однако вертолет продемонстрировал гарантированную возможность посадки с неработающими двигателями.
В ходе этапа «Б» не было каких-либо неприятных сюрпризов, если не считать однажды лопнувшей покрышки. За время госиспытаний оба вертолета совершили полторы сотни полетов и «набрали» свыше 104 летных часов.