Однако сравнительно небольшая боевая нагрузка истребителей-бомбардировщиков того времени заставила военных специалистов снова вернуться к идее самолета-штурмовика на базе Ил-28. Было принято решение размещать оружие на пилонах под крылом даже в ущерб летным данным. Весной 1967 г., еще до знаменитой "шестидневной войны" на Ближнем Востоке, были составлены ТТТ к такому варианту Ил-28. В соответствии с ними модифицированный самолет должен был иметь в среднем такую же глубину боевых действий, как и Су-7, но превосходить его по количеству средств поражения в 2-3 раза.

Ил-28, оборудованный подкрыльевыми пилонами для подвески разнообразного вооружения, предназначался для действий с малых высот по скоплениям живой силы и техники противника, а также по одиночным малоразмерным целям типа ракетных установок, танков и т.д. Под крылом этого самолета устанавливали 12 пилонов (по 6 под каждой консолью), на которых могли подвешиваться: 12 блоков УБ-16-57, или 6 тяжелых НАР С-24, или подвесные пушечные гондолы, или кассетное оружие, а также авиабомбы. Дополнительное оборудование в кабине летчика обеспечивало ведение залповой стрельбы со всех пилонов или с двух, четырех и т.д. в зависимости от характера цели. Прицельное бомбометание с наружных и внутренних бомбодержателей выполнялось штурманом.

Государственные испытания этого варианта, иногда обозначаемого как Ил-28Ш, были начаты осенью 1967 г. По оценке испытателей, самолет мог быть рекомендован для штурмовых действий с малых и предельно малых высот. Несмотря на сравнительно близкую установку пилонов с обеих сторон воздухозаборников двигателей, залповая стрельба 192-мя НАРС-5или шестью С-24 на всех проверенных в испытаниях режимах полета на работу силовой установки влияния не оказывала. Было признано, что пилотирование самолета, прицельные стрельба и бомбометание с малых и предельно малых высот (не ниже 60 м) после приобретения необходимых навыков доступны летному составу строевых частей. Полеты на высотах ниже 60 м требовали повышенного внимания летчика, тренировки и навыков.

Достоинством самолета являлись хороший обзор из кабин членов экипажа и возможность боевой работы с грунтовых аэродромов. Скорость Ил-28Ш до высоты 200 м ограничивалась 660 км/ч, расход топлива в полете у земли увеличивался на 30-50%. Тактический радиус действия с нагрузкой из двенадцати УБ-16 составлял 295 км. Подготовка самолета к боевому вылету не превышала 4-х ч. В целом это был хороший боевой самолет для действий в локальных конфликтах и он мог бы поставляться различным странам. Однако из-за недостаточной бронезащи-ты экипажа и жизненно важных систем, а также ввиду того, что штатные средства спасения не обеспечивали аварийного покидания машины на предельно малых высотах, было признано, что самолет не в полной мере отвечает требованиям, предъявляемым к штурмовику, и работы по нему в ОКБ прекратили.