Переход мировой военной авиации на реактивные двигатели сделали неизбежным появление реактивного штурмовика. В конце 1951 года было разработано техническое предложение по созданию двухместного бронированного штурмовика Ил-40 с двумя турбореактивными двигателями АМ-5Ф, с мощным артиллерийским, ракетным и бомбовым вооружением.

По схеме Ил-40 представлял собой двухдвигательный низкоплан со стреловидным крылом и оперением. Шасси было убирающимся, трехстоечным, с носовым колесом. Экипаж состоял из двух человек: летчика и стрелка-радиста. Основной силовой частью конструкции самолета являлся бронекорпус, который воспринимал нагрузки от крепившихся к нему двигателей, носовой и хвостовой частей фюзеляжа, крыльев. В нем размещались негерметизированные кабины экипажа, шесть фюзеляжных топливных баков и часть агрегатов оборудования. В кабинах экипажа устанавливались катапультируемые сиденья.

Броней защищались и двигатели, расположенные по бортам бронекорпуса. Воздухозаборники несколько выступали за переднюю кромку крыла, а воздухозаборные каналы проходили через передний лонжерон центроплана. Через задний лонжерон были пропущены выхлопные трубы двигателей.

В носовой части фюзеляжа размещались шесть пушек НР-23 калибра 23мм. Для защиты задней полусферы устанавливалась подвижная кормовая пушечная установка, дистанционно управляемая из кабины стрелка. Большая относительная толщина крыла позволила не только убрать туда главные стойки шасси, но и создать там четыре небольших бомбоотсека для внутренней подвески бомб массой до 100кг. Под центропланом устанавливались четыре балочных держателя, на которые могли подвешиваться бомбы массой до 500кг или реактивные орудия ОРО.

В марте 1953 года Коккинаки поднял Ил-40 в воздух. Самолет показал удовлетворительные летно-технические данные, но при стрельбе из пушек летчик оказался ослеплен пламенем пушек, а двигатели остановились из-за попадания в них пороховых газов. После замены шести НР-23 четырьмя более скорострельными пушками ТКБ-495А и установки специальной газоотводной камеры для отвода во внешний поток газов, образующихся при стрельбе, стала возможна залповая стрельба из всех пушек длинными очередями без нарушения нормальной работы двигателей.

Сравнительный анализ показал, что Ил-40 значительно превосходит Ил-10М по максимальной скорости горизонтального полета, диапазону скоростей, скороподъемности, высотам практического применения, по бомбовой нагрузке и мощи артиллерийского вооружения. При выполнении атак по наземным целям Ил-40 оказался более устойчивым в управлении, чем Ил-10М. Он создавал большую плотность огня, имея более высокую меткость стрельбы. В целом самолет был рекомендован к серийному производству.

Случаи остановки двигателей самолета Ил-40 при стрельбе со скольжением заставили конструкторов искать новые решения. Отдельные боковые воздухозаборники двигателей самолета Ил-40П были удлинены вперед и заменены одним лобовым воздухозаборником с двумя расходящимися воздушными каналами. Носовую пушечную установку сняли и перенесли на нижнюю поверхность фюзеляжа, за отсек передней стойки шасси. Предполагалось, что пушечная установка будет подвижной. Бомбовую нагрузку на Ил-40П увеличили до 1000кг, в перегрузку до 1400кг. На самолет установили более мощные двигатели РД-9В.

После успешных государственных испытаний в 1955 году самолет был запущен в производство. Но в 1956 году было принято решение об отказе от штурмовой авиации и все работы по Ил-40 были прекращены.