В связи с имевшими место случаями образования на стабилизаторе льда, стойкого к действию противообледенительной системы, форма которого при отклоненных на посадочный угол закрылках и рулях высоты приводила к возникновению резкого пикирующего момента, усовершенствовали и противобледенительную систему самолета. Для разрушения такого льда мощность системы обогрева носков стабилизатора увеличили почти в два раза, а угол отклонения закрылков при посадке ограничили 30*. Благодаря этому стало возможным безопасно эксплуатировать самолет и в условиях очень сильного обледенения.
Уже в самом начале эксплуатации Ил-18 представители различных авиакомпаний стали высказывать пожелания увеличить дальность полета и пассажировместимость, чтобы еще больше расширить сферу применения этих машин, значительно улучшить их экономическую отдачу. Эти пожелания не застали врасплох коллектив ОКБ. Еще в конце 1960 г. был построен модифицированный второй опытный самолет Ил-18. От серийной машины он отличался компоновкой пассажирской кабины на 125 мест, удлиненной за счет переноса к хвосту заднего гермоднища (заводской индекс "21 А"), крылом с центропланным топливным баком-отсеком, увеличенной до 64 000 кг взлетной массой и выдвижной платформой с турбогенератором ТГ-16, расположенной в нижней части фюзеляжа перед центропланом крыла. Заводские испытания этого самолета, оконченные в марте 1961 г., показали, что благодаря увеличенному до 30 300 л объему топливных баков и возросшей взлетной массе самолет имеет максимальную дальность полета 6500 км с коммерческой нагрузкой 6200 кг. Государственные испытания второго опытного самолета были проведены осенью 1961 г. в ГосНИИ ГА. Некоторые конструктивные решения, отработанные на втором опытном самолете, легли в основу двух дальнейших модификаций серийных самолетов Ил-18: Ил-18Е и Ил-18Д.
Ил-18Е отличался от серийных Ил-18В увеличением числа пассажирских мест до 100...110 (рис. 67) в туристском и экономическом классах (заводской индекс "27А") за счет установки новых, более комфортабельных пассажирских кресел. На самолете была улучшена отделка салонов, проведена модернизация буфета, туалетов, гардеробов, доработана система кондиционирования, которая стала обеспечивать кондиционирование кабин экипажа и пассажиров на земле, создавая в них нормальные климатические условия при высоких температурах наружного воздуха. При старой системе кондиционирования наддув кабин включатся на высоте 300 м. Испытания Ил-18Е были начаты осенью 1965 г.
Однако самолетов Ил-18Е в 1965-1966 гг. было выпущено немного - всего 23 машины.