Vývoj dostatočne výkonných turbohriadeľových motorov
umožnil vznik nových vrtuľníkov druhej generácie. Prvým z nich bol ťažký
transportný vrtuľník Mi-6, skonštruovaný v roku 1957. Po rozbehu sériovej
produkcie v roku 1960 sa v konštrukčnej kancelárii Mil pustili do
vývoja nového vrtuľníka strednej nosnosti, ktorý by nahradil zastarávajúce
stroje Mi-4. Kvôli zjednodušeniu vývoja bolo rozhodnuté použiť rovnakú zadnú
časť spolu so štvorlistým hlavným a trojlistým vyrovnávacím rotorom.
Prototyp nového stroja, dočasne označeného V-8, zalietal 24. júna 1961
testovací pilot B. V. Zemskov. Pohonnú jednotku tvoril jeden turbohriadeľový
motor Ivčenko AI-24V s výkonom 1397 kW.
Po zhodnotení úvodných letov dostal druhý prototyp V-8A dvojicu nových motorov Izotov TV2-117 s výkonom po 1103 kW, nový päťlistý nosný rotor a väčšiu kabínu. Prvý let sa uskutočnil 2. augusta 1962 a zakrátko sa táto verzia stala vzorom pre sériové stroje Mi-8, vyrábané od roku 1965. Trup je dlhý 18,31 m a vysoký 5,65 m s priemerom rotora 21,29 metra (s kruhovou plochou 356m2). Maximálna vzletová hmotnosť činí 12 260 kg pri dolete 465 kilometrov. V transportnom prevedení mohli prepraviť 20 až 24 vojakov, v bojovom bol pod predný kokpit podvesený jednohlavňový guľomet kalibru 12,7 mm a na odnímateľné zbraňové závesníky šesť zásobníkov s neriadenými raketami a štyri protitankové strely AT-2 Swatter. Sériové stroje boli v kóde NATO označené Hip-C.
V druhej polovici šesťdesiatych rokov bola z typu Mi-8 odvodená námorná verzia Mi-14 Haze. Tá dostala prepracovaný člnkovitý trup, stabilizačné plaváky, prehľadový radar a výkonnejšie motory TV3-117 s výkonom po 1400 kW a reduktorom VR-14. Nový motorový systém sa stal základom pre modernizačný program, započatý začiatkom sedemdesiatych rokov. Prvý prototyp vylepšenej verzie, ktorý vzlietol 17. augusta 1975 dostal označenie Mi-18. Vzhľadom na veľkú príbuznosť s typom Mi-8 sa začal v Sovietskom zväze označovať Mi-8MT a pre export Mi-17. Na prvý pohľad je rozpoznateľný kratšími vstupmi vzduchu k motorom s polguľovými krytmi a vyrovnávacím rotorom na ľavej strane. Ďalším podstatným rozlišovacím znakom sú kruhové okná u vojenských a obdĺžnikové u civilných verzií. V kóde NATO má pridelené označenie Hip-H.
Maximálna nosnosť Mi-17 na úrovni 4000 kg je o dosť
viac, než sa zmestí do jeho prepravného priestoru. Preto bolo na konci
sedemdesiatych rokov navrhnuté modifikovať vrtuľník vložením ďalšej trupovej
sekcie. Nová verzia, schopná prepraviť až 30 plne vyzbrojených vojakov dostala
opäť označenie Mi-18. Ďalšími zmenami bol zaťahovací podvozok a vonkajšie
palivové nádrže pod trupom. Aj keď sa týmito úpravami podarilo zvýšiť maximálnu
rýchlosť o 20 km/h a dolet o 70 km, Mi-18 sa sériovej produkcie
nedočkal.
Najradikálnejším modernizačným programom je
v súčasnosti verzia Mi-17MD (Mi-8MTV-5). Prototyp s registráciou
RA-70937 má pod novoriešeným presklením pilotného priestoru umiestnený
poveternostný a navigačný radar. Moderné avionické vybavenie zahŕňa „sklenený“
kokpit, GPS a NVG. Výfuky od motorov majú sériovo namontované rozptyľovače
výtokových splodín, nové sú aj zásobníky klamných cieľov s dvojnásobným
obsahom. Zmenami prešla aj zadná časť s hranatou jednodielnou prístupovou
rampou. Vrtuľník dostal výkonnejšie pohonné jednotky TV3-117MD s výkonom
1450 kW a dodatočné pancierovanie.
Mil Mi-12, označovaný ako V-12 a na západe známy ako
„Homer“ je jediná helikoptéra od tejto konštrukčnej kancelárie, ktorá
nezachováva klasickú koncepciu hlavného a vyrovnávacieho rotora. Do
dnešných dní je to najväčšia helikoptéra sveta. Projekt V-12 začal v roku
1965 s cieľom postaviť lietadlo typu VTOL, schopné prenášať rakety alebo
iný náklad porovnateľný s kapacitou lietadla An-22 Antej. Konštruktéri sa
rozhodli použiť rotory a prevodový systém z vrtuľníkov Mi-6/Mi-10
s minimálnymi zmenami. Motory Soloviev D-25VF poskytovali ťah 6500
konských síl, čo stačilo na prenesenie 35 400 kg nákladu rýchlosťou 260 km/h na
vzdialenosť 500 km. V nákladovom priestore s rozmermi 28,15 x 4,4
metra mohol byť prepravovaný rozmanitý náklad, najčastejšie 120 pasažierov,
spolu so šiestimi členmi posádky. Na letové testy boli zhotovené tri prototypy,
avšak kvôli problémom so stabilitou sa stroj nedočkal sériovej produkcie. Druhý
prototyp zaznamenal viacero rekordov, najmä vyzdvihnutie 40 204 kg nákladu do
výšky 2255 metrov.
Zvažovala sa aj konštrukcia celonákladného prevedenia
V-12M.
Pre prípadnú sériovú produkciu bol určený variant V-16
s prepracovaným rotorovým systémom, novým presklením predného prepravného
priestoru a odlišne pojatými chvostovými plochami.