В 1914 года был призван в армию и вскоре направлен в аэродромную команду. С этого времени его жизнь была неразрывно связана с авиацией. Летом 1917 года он стал летчиком.
С 1918 года Ильюшин в рядах Красной Армии, в авиаремонтном поезде одной из армий Северного флота. Вместе с другими механиками из десятка вышедших из строя машин собирал одну-две машины, более или менее пригодные для полетов. Однажды пришла весть, что в расположении красных полков приземлился подбитый белогвардейский самолет новой конструкции. Сергей Ильюшин с пятью красногвардейцами пробрался в лес, к месту приземления, разобрал самолет, перетащил его по частям к железнодорожной станции и доставил в Москву.
В 1921 году он был направлен в институт Красного воздушного флота, ныне Военно-воздушную инженерную академию имени Н. Е. Жуковского. Будучи слушателем академии, построил несколько планеров собственной конструкции.
После окончания академии С.В. Ильюшин получил звание военного инженера-механика воздушного флота и был назначен председателем одной из секций научно-технического комитета ВВС, определявшей требования к боевым самолетам.
В 1931 года С.В. Ильюшин был переведен на работу в авиапромышленность, где руководил работой Центрального конструкторского бюро. С этого момента началась его творческая деятельность в области создания отечественных самолетов.
С 1933 году он был генеральным конструктором КБ по проектированию самолетов, ставшего впоследствии одним из ведущих в нашей стране. Коллективом под руководством С.В. Ильюшина были созданы самолеты бомбардировочной, штурмовой и пассажирской авиации с высокими летно-техническими качествами. На первых боевых самолетах ЦКБ-26 и ЦКБ-30 были установлены мировые рекорды высоты с различными грузами, а в 1938-1939 годах совершены беспосадочные перелеты Москва – район Владивостока (7600 км за 22 часа 36 минут) и Москва – остров Мискоу, Северная Америка (8 тыс. км за 22 часа 56 минут).
Все более напряженной становилась международная обстановка, и все чаще обращался Сергей Владимирович к идее создания штурмовика – боевой машины непосредственно для поля боя. «Задача... исключительно трудна... но я с энтузиазмом и полной уверенностью в успехе берусь за это дело», – писал он. В 1939 году бронированный штурмовик Ил-2, положивший начало новому роду боевой авиации и породивший новую тактику ее применения, был готов. Впервые в практике мирового самолетостроения в новом штурмовике удалось осуществить оптимальное для того времени сочетание скорости, маневренности, огневой мощи и броневой защиты.
Началась Великая Отечественная война. Ил-2 стал «черной смертью» для фашистов. А конструктор и его коллектив делали все для того, чтобы самолет стал совершеннее. КБ находилось в эвакуации, размещалось в двухэтажном здании книжного магазина. Конструкторы работали как одержимые, спали и ели прямо в КБ. Производство разворачивалось в тяжелейших условиях, корпуса завода для выпуска самолетов не имели крыши, но, несмотря на морозы и метели, цехи приступили к работе по графику. Через два месяца Ил-2 снова пошли на фронт.
Затем были созданы штурмовики Ил-10, Ил-16 и первый в истории авиации реактивный штурмовик Ил-40. Для производства Ил-2 были выделены три самых мощных завода, которые выпускали более 40 самолетов в день. В телеграмме директорам заводов, в которой давалось указание о срочном увеличении программы, говорилось, что самолеты Ил-2 нужны Красной Армии теперь, как воздух, как хлеб. Было построено рекордное в истории авиации число штурмовиков Ил-2 и Ил-10 – более 41 тыс. машин! Штурмовик, по существу, стал летающим танком, которому не страшен был огонь ни с земли, ни с воздуха.
В 1942 года уже выпускались самолеты Ил-2 с двумя мощными пушками калибром 37 мм. Так что появление на фронтах новых немецких тяжелых танков «тигров» и «пантер» с трехдюймовой броней не застало нашу армию врасплох.
Маршал авиации, дважды Герой Советского Союза А.Н. Ефимов, совершивший на самолете Ил-2 222 боевых вылета, писал: «От Подмосковья до Эльбы Ил-2 ни разу не подвел меня... Бывая на фронте, при встречах с летчиками у себя в КБ, Сергей Владимирович давал полезные советы по использованию самолета в бою. Мне не раз приходилось их слушать еще во время боев под Москвой, а потом и в конце войны. Нас всегда поражало, как хорошо конструктор знает тактику штурмовиков, будто воевал с нами «крыло в крыло» в одном боевом порядке...»
Многоцелевой самолет Ил-4 был основным дальним бомбардировщиком и торпедоносцем во время Великой Отечественной войны. Вскоре же после начала войны в ночь на 8 августа 1941 года группа дальних бомбардировщиков Ил-4 совершила налет на военные объекты Берлина. Это было полной неожиданностью для фашистских захватчиков. Город в ту ночь был ярко освещен. С тех пор световая маскировка в Берлине не отменялась до конца войны. Наши Ил-4 наносили концентрированные удары и по другим военным объектам в тылу противника, участвовали в сражениях на фронтах Великой Отечественной войны.
https://vk.com/aircrash
После Ил-4 был построен первый советский реактивный бомбардировщик Ил-28, выпускавшийся серийно.
В послевоенные годы коллектив, возглавляемый С. В. Ильюшиным, добился больших успехов в создании советской гражданской авиации. Самолеты Ил-12, Ил-14, Ил-18, Ил-62 стали основными средствами воздушного транспорта в СССР и широко известны за пределами нашей страны, а трансконтинентальный лайнер Ил-62 является флагманом гражданского воздушного флота.
С.В. Ильюшин активно участвовал в общественной жизни страны, был делегатом ряда съездов КПСС, депутатом Верховного Совета семи созывов. За выдающиеся заслуги перед Родиной в развитии советской авиации он был трижды удостоен звания Героя Социалистического Труда, звания лауреата Ленинской и семи Государственных премий (три из них – в годы Великой Отечественной войны), награжден восемью орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции, двумя орденами Красного Знамени, орденами Суворова I и II степени, Трудового Красного Знамени, двумя орденами Красной Звезды и медалями.
С.В. Ильюшин скончался 9 февраля 1977 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
В Вологде, на родине конструктора, на одной из центральных площадей установлен его бюст. В городе Истре Московской области на постаменте возвышается прославленный самолет Ил-2. Именем С.В. Ильюшина названа улица во Фрунзенском районе Москвы.
