Государственные испытания закончились к 26 августа 1980 г. В подписанном заказчиком в октябре того же года заключительном акте утверждалось: «Опытный средний (по военной классификации того времени Ми-26 считался «средним». — Прим. авт.) военно-транспортный вертолет Ми-26 государственные совместные по этапу «Б» испытания выдержал... Летно-технические, боевые и эксплуатационные характеристики в основном соответствуют характеристикам, заданным Постановлением. Статический потолок и максимальная масса нагрузки превосходят заданные ТТТ... Опытный военно-транспортный вертолет Ми-26 и его комплектующие изделия, получившие положительную оценку по результатам испытаний, рекомендовать для запуска в серийное производство и принятия на вооружение Советской Армии». Предпринятая одновременно с советскими вертолетостроителями попытка американских специалистов фирмы «Боинг-Вертол» создать по программе HLH винтокрылый гигант, аналогичный по параметрам Ми-26, закончилась неудачей.
Таким образом, опыт разработки и испытаний вертолета Ми-26 показал, что, во-первых, развитие теории и практики вертолетостроения позволяет раздвинуть пределы, ограничивающие максимальную массу вертолета; во-вторых, чем больше объем работ, выполненных на ранних этапах проектирования, тем успешнее завершающая стадия создания вертолета; и, в-третьих, отработка агрегатов, отдельных элементов и систем на стендах и летающих лабораториях до начала полетов нового вертолета позволяет существенно сократить время на его доводку и летные испытания, а также повысить безопасность. Необходимо отметить, что это был пример самого успешного и плодотворного сотрудничества ''МВЗ им. М.Л.Миля'' с НИИ и руководством ВВС.
В 1984 г. сотрудники МВЗ О.П.Бахов, С.Г.Бродский, В.А.Изаксон-Елизаров, М.А.Лейканд, Г.Н.Леонов и А.В.Некрасов, внесшие наибольший вклад в создание самого грузоподъемного в мире серийного вертолета, получили Государственную премию СССР. Руководитель ''МВЗ им.М.Л.Миля''М.Н.Тищенко за успешную разработку нового воздушного гиганта был назначен Генеральным конструктором и удостоен звания Героя Социалистического Труда.
В середине 80-х гг. опытный Ми-26 дооборудовали, в соответствии с результатами боевого применения вертолетов в Афганистане, эжекторными выхлопными устройствами, а также системой пассивной защиты от зенитных ракетных комплексов. Первый серийный Ми-26, построенный на Ростовском вертолетном производственном объединении, поднялся в воздух 25 октября 1980 г. Новый вертолет заменил на стапелях Ми-6. Всего в Ростове построено около 310 вертолетов Ми-26.
Поставки вертолетов Ми-26 в отдельные транспортно-боевые полки авиации Сухопутных войск, в полки и эскадрильи погранвойск начались в 1983 г. После нескольких лет доводки они стали надежными и любимыми в войсках машинами. Боевое применение вертолета началось в Афганистане. Входившие в состав 23-го авиаполка погранвойск вертолеты использовались для перевозки грузов, доставки пополнений и эвакуации раненых. Боевых потерь не было. Приняли участие Ми-26 и практически во всех вооруженных конфликтах на Кавказе, в том числе и в двух «чеченских» войнах. В частности, именно на Ми-26 проводилась оперативная доставка войск и их передислокация во время боев в Дагестане в 1999 г. Помимо армейской авиации и авиации погранвойск Ми-26 поступили в то время и в авиачасти МВД России. Везде вертолет показал себя исключительно надежной и часто незаменимой машиной.
Нашли применение Ми-26 при борьбе с пожарами и во время стихийных бедствий. В 1986 г. вертолеты использовались при ликвидации последствий аварии на Чернобольской АЭС. Учитывая всю серьезность сложившейся ситуации конструкторы разработали и оборудовали тогда соответствующую модификацию всего за три дня. Летчики Ми-26 сбросили с тяжеловозов на дышавший смертью реактор и зараженную местность десятки тысяч тонн специальной жидкости и других защитных материалов.
В Аэрофлот Ми-26 начали поступать в 1986 г. Первым их получило Тюменьское авиапредприятие. Именно при освоении газонефтяных месторождений Западной Сибири особенно пригодились ростовские тяжеловозы. Особенно востребованы оказались уникальные краново-монтажные способности машины. Только на ней можно перевозить и устанавливать непосредственно на место эксплуатации грузы массой до 20 т.