Ил-6 — опытный дальний бомбардировщик-торпедоносец разработки ОКБ-39 под руководством С. В. Ильюшина, призванный заменить Ил-4 в авиации ВМФ. Внешне похож на увеличенный Ил-4.

Возврат к однокилевой схеме вертикального оперения на самолете Ил-6 основывался на опыте проектирования и летных испытаний самолета ДБ-4, который показал, что выгоды разнесенного вертикального оперения менее существенны, чем его недостатки связанные, главным образом, о трудностью обеспечения необходимой путевой устойчивости самолета на различных режимах полета, особенно при выходе из строя одного двигателя. Отметим, что отказ от разнесенного вертикального оперения, начавшийся в середине войны, стал всеобщим явлением в мировом самолетостроении в послевоенные годы.

Дизельные двигатели на самолете Ил-6 устанавливались в двух гондолах, плавность форм которых нарушалась только обтекателями масляных радиаторов. Водяные радиаторы системы охлаждения двигателей располагались в крыльевых туннелях с входом охлаждающего воздуха через носок крыла. Выход из туннеля находился под крылом и регулировался заслонкой с электроуправлением из кабины пилотов.

Экипаж самолета Ил-6 состоял из шести человек: двух летчиков, располагавшихся в одной кабине рядом друг с другом; штурмана, располагавшегося в носовой кабине, оборудованной по типу кабины ДБ-3Ф; стрелка-радиста и двух воздушных стрелков, рабочие места которых находились в средней части фюзеляжа. Все члены экипажа Ил-6 имели бронезащиту, общая масса которой на самолете достигала 400 кг.

Защита самолета от нападения воздушного противника была очень мощной и осуществлялась с помощью пяти подвижных пушечных установок: носовой, верхней турельной, двух боковых, установленных на правом и левом бортах фюзеляжа, и нижней. Каждая оборонительная установка оснащалась одной пушкой Ш-20 калибра 20 мм. Общий боезапас оборонительных установок состоял из 850 снарядов.

Бомбоотсеки самолета Ил-6, выполненные по одинаковой с ДБ-3 силовой схеме с установкой кассетных держателей по оси симметрии самолета, благодаря большому сужению крыла и увеличившемуся вследствие этого расстоянию между лонжеронами, стали иметь большую длину, обеспечившую двухрядную подвеску бомб массой по 100 кг. На внутренней подвеске в фюзеляжном бомбоотсеке самолета Ил-6 размещались 20 бомб массой по 100 кг или 8 бомб массой по 250 кг, или 4 бомбы массой по 500 кг. Максимальная масса бомбового груза, находящегося в бомбоотсеке самолета, достигала 2500 кг. На наружных бомбодержателях Ил-6 мог нести две бомбы массой по 1000 кг или две торпеды.

Постройка первого опытного самолета Ил-6 велась под двигатели АЧ-30Б, взлетная мощность которых была явно недостаточной. В связи с этим Ил-6 был представлен на заводские летные испытания в варианте без боковых фюзеляжных пушечных установок, а его экипаж уменьшился до пяти человек.