Однако в таком виде Ми-18 летал недолго. Из-за удлинения фюзеляжа уменьшилась его продольная жесткость и ухудшились вибрационные характеристики. В начале 80-х гг. появились новые требования к размещению дополнительного спецоборудования в носу вертолета, при котором обеспечить необходимую центровку Ми-18 не удалось. Кроме того, заказчик высказал пожелание, чтобы новая машина отличалась от предшественницы не только размерами кабины, но и улучшенными летно-тактическими и экономическими характеристиками. Для этого требовалось существенно усовершенствовать аэродинамику вертолета.
Новая переделка этих машин в Казани носила более фундаментальный характер. Полуметровые вставные секции фюзеляжа были убраны, а вместо них добавлена одна метровая секция с дополнительным иллюминатором позади центра тяжести. Обводы задней части фюзеляжа существенно изменились, что способствовало снижению его сопротивления.
Но на этом переделки не закончились. На вертолетах была уплощена нижняя часть фюзеляжа, куда - под пол грузовой кабины - были убраны столь характерные для семейства Ми-8 выступающие в поток боковые топливные баки. Новые несущие кессон-баки были органично включены в силовую конструкцию низа фюзеляжа, что стало новинкой в вертолетостроении. Такое решение не только улучшило аэродинамику Ми-18, но и, благодаря увеличению строительной высоты пола, привело к росту жесткости и прочности фюзеляжа. Собственные частоты колебаний последнего повысились, и вибрационные характеристики вертолета значительно улучшились. Новая конструкция фюзеляжа позволяла перевозить значительно более тяжелые грузы.
Так как скорость полета Ми-18 предполагалось увеличить до 270 км/ч, стала выгодной установка убираемого шасси. Вместо пирамидального, оно было сделано трехстоечным рычажным, подобным применяемому на Ми-14. Основные стойки убирались в небольшие и элегантные боковые пилоны-крылья. Для уменьшения числа выступающих в поток агрегатов на одном из Ми-18 убрали обтекатель керосинового обогревателя. Вообще формы новой машины по сравнению с предшественницей существенно облагородились. Казанские вертолетостроители получили на художественно-конструкторское решение внешних обводов Ми-18 свидетельство на промышленный образец.
Существенному улучшению летно-технических и экономических характеристик Ми-18 призвана была способствовать и установка новых стеклопластиковых лопастей. Рулевой винт с правой стороны хвостовой балки перенесли на левую. Предусматривалась и модификация двигателей. Для защиты вертолета от ракет установили экранно-выхлопные устройства подавления ИК-излучения двигателей. Количество боковых дверей увеличили до двух. Изменению подверглось и электрооборудование вертолета, который предполагалось оснастить радиолокатором.
