Ил-22, позволил ОКБ практически без паузы приступить к созданию нового ударного самолета. Весной 1947 г. в ОКБ в инициативном порядке был создан проект реактивного бомбардировщика Ил-24, выполненный по схеме Ил-22, но оснащенный двумя ТРД ТРД-1 (2 х 3300 кгс) конструкции А.А. Микулина. Появление в 1947 г. хорошо отработанного и надежного двигателя РД-45 (лицензионный английский ТРД Роллс-Ройс «Нин») с максимальной тягой 2270 кгс повлекло за собой пересмотр этого проекта: вместо двух на самолет было решено установить четыре двигателя. Однако дальнейшая проработка показала, что самолет получился слишком тяжелым, его взлетная масса (28 000 кг) выходила за рамки требований к фронтовому бомбардировщику, который должен базироваться на грунтовых аэродромах. В результате дальнейших работ в конце 1947 г. появился новый проект — Ил-28 с двумя РД-45. В отличие от своих предшественников, новый самолет имел экипаж, уменьшенный до трех человек (отказались от второго летчика, ненужного для фронтового бомбардировщика, имеющего ограниченную продолжительность полета, а также воздушного стрелка), и несколько ослабленное оборонительное вооружение (защиту обеспечивала лишь кормовая пушечная установка, управляемая стрелком-радистом и имеющая расширенный сектор обстрела). Бомбардировщик проектировался для доставки нормальной бомбовой нагрузки массой 1000 кг, размещенной в грузоотсеке. В перегрузочном варианте самолет должен был брать на борт до 3000 кг бомб (в том числе мощную бомбу ФАБ-3000, предназначенную для разрушения фортификационных сооружений).

Самолет имел прямое высоко расположенное крыло большого удлинения и стреловидное хвостовое оперение, обеспечивающее устойчивость и управляемость на скоростях до 900 км/ч. Основной конструктивной особенностью крыла явился технологический разъем по линии хорд вдоль всего размаха. При этом каждая половина крыла разделялась на ряд панелей, включавшей в себя все элементы продольного и поперечного набора, что позволяло значительно расширить фронт сборочных работ и, следовательно, ускорить постройку самолета. Другие элементы конструкции бомбардировщика также были выполнены с учетом требований крупносерийного производства в военное время.

Новым была разработка для самолета подобного класса автоматической воздушно-тепловой противообледенительной системы (необходимость установки которой подсказывал опыт войны).

Экипаж размещался в двух герметизированных кабинах, летчик и штурман снабжались катапультными креслами, а стрелок-радист в случае аварии покидал самолет через нижний входной люк (что было довольно трудно на больших скоростях и иногда приводило к гибели этого члена экипажа). Рабочее место штурмана располагалось в застекленном носу, где устанавливался оптический бомбардировочный прицел. Летчик имел фонарь о истребительного» типа, обеспечивающий отличный обзор.

Значительные усилия конструкторы ОКБ уделили созданию и отработке оборонительного вооружения машины. В отличие от англичан, на основе опыта применения в годы войны самолета «Москито» полностью отказавшихся на своих реактивных бомбардировщиках (в частности, самолете «Канберра» — аналоге Ил-28) от оборонительного вооружения и сделавших ставку на повышение высотных характеристик, в СССР, также на основе военного опыта, полагали, что фронтовая авиация будет действовать преимущественно на малых и средних высотах, позволяющих обнаруживать и поражать малоразмерные цели, а здесь стрелково-артиллерийское вооружение может оказаться очень полезным. Оптимальным было признано оснащение самолета кормовой пушечной установкой, имеющей, по сравнению с Ил-22 расширенную сферу обстрела в вертикальной и горизонтальной плоскости, а также увеличенные скорости наведения.