В отличие от боевой машины на учебном самолете переделали носовую часть фюзеляжа (до шестого шпангоута) и расположили там кабину летчика-инструктора, в которой установили органы управления самолетом и двигателями, выпуском и уборкой шасси и закрылками. С самолета сняли радиолокационную станцию ПСБН, оборонительное и бомбардировочное вооружение с прицелами и бомбодержателями, фотоаппаратуру, бронезащитку, радиовысотомер РВ-10 и систему заполнения баков нейтральным газом. Связную радиостанцию РСИУ-5 заменили РСИУ-3.

Ил-28У стал не только «летающей партой» будущих летчиков, но и при необходимости мог использоваться для обучения стрелков-радистов.

Кабина курсанта осталась, как и на боевом самолете, за исключением выреза в приборной доске, предназначенного для зрительной связи с инструктором. Последнее обстоятельство считалось очень важным для курсантов и значительно облегчало переход с учебного самолета на боевой Ил-28.

Учебный самолет Ил-28У Тамбовского высшего военного авиационного училища летчиков

В таком виде самолет с 18 по 30 марта 1950 года прошел заводские испытания. Но прежде чем поступить на государственные испытания, опытную машину передали в полк А.А. Анпилова Московского военного округа, где бомбардировщик Ил-28 проходил войсковые испытания, для подготовки летчиков, участвовавших в первомайском воздушном параде над Красной площадью. Лишь затем учебный «ил» поступил в НИИ ВВС.

Государственные испытания заняли всего две недели (с 13 по 27 мая). Ведущими по машине были летчики М.П. Субботин и Фролов, инженер В.А. Шубралов. В заключении акта НИИ ВВС отмечалось: «Ил-28У <…> отвечает требованиям ВВС к учебно-тренировочным самолетам. Самолет рекомендовать для внедрения в серийное производство.

Кабина курсанта — как у боевого самолета с незначительными изменениями в компоновке приборной доски за счет выреза для зрительной связи, что является очень ценным для обучающихся и значительно облегчает переход с учебного самолета на боевые <…> Ил-28 с ВК-1.

Основные летные данные самолета практически соответствуют данным боевого <…> Ил-28, а скороподъемность и взлетно-посадочные свойства незначительно улучшились за счет уменьшения полетного веса.

Техника пилотирования и поведение самолета в полете и на земле аналогичны боевому… Самолет по технике пилотирования прост и доступен летчикам средней квалификации».

В том же 1950 году Московский завод № 30 построил первые восемь Ил-28У. Уже со следующего года эту машину можно было встретить в строевых частях, а с 1952-го и в летных училищах.

Учебный самолет Ил-28У Тамбовского высшего военного авиационного училища летчиков

Несмотря на высокую квалификацию летчиков-инструкторов и надежность машины, случались и тяжелые летные происшествия. Например, 5 сентября 1953 года человеческий фактор стал причиной катастрофы Ил-28У в учебном полку Омского военного авиационного училища, дислоцировавшегося на аэродроме Марьяновка.

В летных училищах Ил-28У было особенно много, и они по праву считались «рабочими лошадками» будущих военных летчиков. Например, в Барнаульском высшем военном авиационном училище летчиков Ил-28У, как, впрочем, и боевые машины, прослужили до 1977 года.

Первой боевой серийной атомной бомбой стала запущенная в производство в 1953 году 30-килотонная «Татьяна» (изделие 244Н) с зарядом РДС-4. «Татьяна» весила 1200 кг, и ее габариты позволили принять бомбу на вооружение не только дальней, но и фронтовой авиации, в том числе и для бомбардировщиков Ил-28. Для этого Ил-28 оснастили соответствующим оборудованием, включая аппаратуру для регистрации параметров взрыва, и термостатировали грузовой отсек. В кабинах экипажа установили светозащитные шторки. Весной 1953 года Ил-28 в варианте носителя атомной бомбы выдержал заводские испытания.

Впервые бомбардировщик приобщился к ядерному оружию 23 августа 1953 года, когда на полигоне в Семипалатинске с высоты 11 км с него сбросили «Татьяну», взорвавшуюся в 600 м от земли.

Спустя год, 14 сентября, Ил-28 стал участником учений на Тоцком полигоне Оренбургской области, проходивших с первым и последним применением ядерного оружия. В задачу Ил-28 входило сопровождение самолета — носителя атомной бомбы Ту-4 и фотографирование выхода специзделия из грузового отсека бомбардировщика и ядерного взрыва.