Летом 1991 года впервые был продемонстрирован самолет Ил-102. Штурмовик очень напоминал Ил-40, запущенный в серийное производство в середине пятидесятых, но так и не вступивший в большую жизнь. В 1956 году все работы были прекращены из-за решения об упразднении штурмовой авиации.

К идее бронированного штурмовика в ОКБ Ильюшина вернулись в конце шестидесятых годов, когда в соответствии с требованиями ВВС, на основе опыта Вьетнама и ближневосточных конфликтов, вновь заинтересовавшихся штурмовой авиацией, был предложен проект самолета Ил-42, являющегося глубокой модернизацией Ил-40. В конкурсе проектов штурмовиков, проведенном в июне 1969 года, победу одержал проект ОКБ Сухого. Однако разработка "ильюшинского" двухместного штурмовика была все же продолжена в инициативном порядке. По сравнению с Ил-42 новый самолет, получивший обозначение Ил-102, имел измененную форму носовой части фюзеляжа с улучшенным обзором вперед-вниз, новые, более мощные двигатели, значительно более сильное вооружение.

Самым главным отличием Ил-102 от Су-25 стала вторая кабина для стрелка. По всей видимости, это обстоятельство сыграло самую негативную роль в судьбе машины. Компоновка Ил-102 не отличалась от Ил-40, но это была совершенно новая машина, если можно так выразиться, в стиле "ретро". Увеличение габаритов и массы самолета потребовало отхода от традиционной "ильюшинской" схемы бронирования: конструкторы отказались от единого бронекорпуса. Броней было решено защитить кабины экипажа, а также, частично, двигатели и систему подачи топлива.

"Наступательное" пушечное вооружение, как и на Ил-40, было решено выполнить подвижным: 30-мм пушка могла фиксироваться в двух положениях - горизонтальном для стрельбы вперед, и под углом к горизонту. В хвостовой части установили турель с двухствольной 23-мм пушкой ГШ-23Л. Максимальная бомбовая нагрузка составляла 7200кг.

Первый полет Ил-102 состоялся в сентябре 1982 года. Испытания продолжались до 1984 года. К тому времени уже было развернуто полномасштабное серийное производство штурмовиков Су-25, перед которыми Ил-102 не имел сколько-нибудь серьезных преимуществ.

В 1986 году программу вновь попытались "реанимировать", однако все ограничилось демонстрациями самолета на авиасалонах.