Самолет должен был иметь улучшенный обзор летчику вперед-вниз и в стороны и более эффективное бронирование по сравнению с серийным штурмовиком Ил-10 АМ-42.
Здесь следует сказать несколько слов о моторе М-45ш (или МФ-45ш - авт.). Мотор создавался как модификация М-45 для штурмовых самолетов. Он оснащался аппаратурой впрыска водо-спиртовой смеси на режиме взлета, агрегатом "винт - газ", позволяющим управлять работой винта и мотора при помощи одного рычага, и механизмом для работы с реверсивными винтами, что обеспечивало сокращение длины пробега.
Мотор был приспособлен для работы с топливами разной сортности.
При использовании высокооктанового топлива типа Б-115/145 мощность мотора достигала 3000 л.с. на взлете, и 2600 л.с. на номинальном режиме. Для получения такой же взлетной мощности при использовании топлива с пониженным октановым числом типа Б-100/130 применялся впрыск водоспиртовой смеси. Без использования водо-спиртовой смеси взлетная мощность не превышала 2800 л.с. Номинальная мощность при этом составляла 2500 л.с.
Для облегчения эксплуатации мотор имел систему автоматического управления режимом полной взлетной мощности в зависимости от октанового числа применяемого топлива.
Мотор М-45ш удачно сочетал вполне приемлемый вес (1220 кг) и высокую взлетную мощность с весьма небольшими удельными расходами топлива на экономичных режимах работы (240- 255 г/л.с.-ч в диапазоне мощности 800— 1900 л.с.).
Эскизный проект штурмовика Ил-20 с М-45ш был разработан в феврале 1948 г. и 4 марта этого же года принят к рассмотрению в ГК НИИ ВВС. Ответственным исполнителем был назначен инженер-майор С.Г. Фролов. Заключение на эскизный проект поступило в аппарат главного инженера ВВС 17 апреля 1948 г., но генерал-полковник И.В. Марков утвердил его только 19 июня.
Самолет, получивший обозначение Ил-20 М-45ш, предназначался "для подавления и уничтожения живой силы и технических средств на поле боя и в тактической глубине расположения противника".
Как отмечал позже С.В. Ильюшин: "При проектировании Ил-20 особое внимание уделялось достижению наилучшего обзора для повышения точности прицельного огня по наземным целям. Ради этого была принята новая компоновочная схема самолета".
По схеме самолет представлял собой низкоплан цельнометаллической конструкции. Кабина летчика располагалась необычно - непосредственно над мотором - и была до предела выдвинута вперед с целью достижения наилучшего обзора. Переднюю часть кабины образовывало поставленное под углом 70° длинное лобовое бронестекло. Это обеспечивало обзор вперед-вниз под углом 37° При пикировании под углом 40-45° летчик мог видеть цели, находящиеся практически под самолетом.
