Вертолеты четвертого и пятого поколений отличаются усовершенствованной конструкцией с широким применением композиционных материалов, улучшенными аэродинамическими формами, обеспечивающими уменьшение вредного сопротивления и повышение эквивалентного аэродинамического качества. В России к вертолетам новых поколений относятся вертолеты Ми-26, Ми-28, Ми-34 и Ми-38 МВЗ М. Л. Миля и вертолеты Ка-50 и Ка-62 ОКБ Н. И. Камова (развитие боевых вертолетов, включая Ми-28 и Ка-50, приведено в отдельном разделе). Следует отметить, что разделение вертолетов по поколениям является в значительной мере условным. Наиболее успешным достижением вертолетостроения следует считать создание тяжелого вертолета Ми-26.
Компоновка вертолета Ми-26 была выбрана такой же, как у вертолета Ми-6, однако габаритные размеры меньше, чем у Ми-6. Фюзеляж с такими же размерами и массой, как у Ми-6, имеет грузовую кабину, объем которой вдвое больше, чем у Ми-6, и которая рассчитана на перевозку вдвое большего груза и снабжена устройствами, облегчающими загрузку и выгрузку. Габаритные размеры кабины и грузоподъемность вертолета Ми-26 обеспечивают возможность транспортировки 80 … 90 % боевой техники и грузов мотострелковой дивизии.
В качестве силовой установки для вертолета Ми-26 были выбраны ГТД со свободной турбиной Д-136 взлетной мощностью по 10 000 л. с., не только являющиеся самыми мощными в мире, но и отличающиеся малой удельной массой, низким удельным расходом топлива и низкими уровнями шума и эмиссии загрязняющих воздух веществ.
Основную трудность представляла проблема передачи к несущему винту огромной мощности, которая была успешно решена в ОКБ созданием главного редуктора, выполненного по многопоточной непланетарной схеме и имеющего лишь несколько большую массу, чем редуктор вертолета Ми-6, при вдвое большей передаваемой мощности.
Большое внимание было уделено выбору оптимальных параметров несущего винта. Спроектированный восьмилопастный несущий винт диаметром 32 м позволял получить значительно большую тягу, чем пятилопастный несущий винт диаметром 35 м вертолета Ми-6, а исследования, направленные на оптимизацию аэродинамической компоновки лопастей, обеспечили значительное увеличение коэффициента полезного действия несущего винта.
Усовершенствование аэродинамических обводов вертолета позволило значительно снизить вредное сопротивление и способствовало значительному уменьшению километрового расхода топлива, а в результате – увеличению вдвое приведенной транспортной производительности по сравнению с вертолетом Ми-6. По грузоподъемности вертолет Ми-26 вдвое превосходит самый большой американский вертолет Сикорский СН-53Е.