В письме, направленном в июне 1952 г. главнокомандующему ВВС П.Ф. Жигареву, начальник ГУ ГВФ С.Ф. Жаворонков просил передать гражданской авиации пять бомбардировщиков Ил-28 для опытной эксплуатации на воздушных магистралях. Там же говорилось, что это необходимо для определения целесообразности использования реактивных самолетов для переброски срочных грузов и почты, выявления их технических особенностей, а также изучения специалистами ГВФ новой техники.
Письмо сделало свое дело, и 31 декабря 1953 г. первая группа летчиков "Аэрофлота" закончила переучивание в 4-м Центре боевого применения ВВС в Воронеже и была допущена к полетам на Ил-28. В следующем году военные передали гражданской авиации первый Ил-28 без вооружения (заводской № 54005775), зарегистрированный как Л5401. Впоследствии ГВФ поставили еще три машины - Л5402, Л5403 и Л5404 (соответственно, заводские номера 54005777, 54005779 и 64007417,последний - типа Ил-28У). В "Аэрофлоте" они получили обозначение Ил-20. В книге Ю.А. Егорова "Самолеты ОКБ СВ. Ильюшина" упоминается, что Ил-20 имели еще одно обозначение - Ил-28П, но ни в государственном реестре, ни в документах ГУ ГВФ подтверждения этому обнаружить не удалось. Осенью 1954 г. на Ил-20 начались почтовые перевозки по трассе Москва - Свердловск (ныне Екатеринбург) - Новосибирск.
Первый отряд гражданских "бомбардировщиков" до весны 1957 г. дислоцировался в московском аэропорту Внуково. В мае следующего года после перебазирования машин на другой аэродром (Ил-28, как свидетельствуют документы, затрудняли эксплуатацию во Внукове самолетов с газотурбинными двигателями), один из них, Л5402, налетавший лишь 172 ч, списали. Этот самолет, отлетавший свой ресурс, передали в качестве учебного пособия в Ульяновск, в Высшее авиационное училище ГВФ.
Осенью 1960 г. в гражданскую авиацию из ВВС передали еще семь машин, в том числе четыре учебные. На авиаремонтных заводах ГВФ с бомбардировщиков сняли все вооружение с сопутствующим оборудованием и средства аварийного спасения экипажа - парашюты и катапультные установки.
Выполняя на бывших бомбардировщиках сначала почтовые перевозки, а затем зондирование атмосферы с целью уточнения метеопрогнозов на трассах полета пассажирских самолетов, летный и наземный состав ГВФ осваивал реактивную технику. В исследованиях атмосферы на гражданских Ил-28 под руководством ведущего инженера П.Ф. Куркова участвовали, в частности, летчики-испытатели НИИ ГВФ (ныне ГосНИИ ГА) К.П. Сапелкин и В.А. Филонов.
В августе 1961 г. командование морской авиации распорядилось передать из состава ВВС Балтийского и Черноморского флотов соответственно 11 и 2 самолета, а с летно-тактических курсов в Риге - 17 бомбардировщиков. Однако посетившим воинские части представителям ГВФ моряки попытались всучить уже почти выработавшие свой ресурс машины. По-видимому, от большей части их отказались, но пару "илов" приняло Грузинское территориальное управление гражданской авиации.
До настоящего времени ходят слухи о массовом списании в конце 1950-х - начале 1960-х гг. в ВВС и ВМФ самолетов Ил-28, имевших значительный остаточный ресурс. Но документального подтверждения этого не найдено. Факты, приведенные выше, свидетельствует об обратном, о желании военных сохранить боеспособные машины. Утилизировались, по возможности, отслужившие свое самолеты. Если бы значительные излишки Ил-28 существовали, то с передачей их ГВФ не возникло бы трудностей. В ходе эксплуатации в ГВФ почтовых Ил-20 и зондировщиков удалось выявить ряд недостатков машины. В частности, в полетах иногда заклинивало управление руля высоты из-за образования льда в углублении жесткого пола кабины летчика у рычагов, закрепленных на горизонтальной трубе штурвала.
Случались и казусы. Так 13 января 1963 г. на аэродроме столкнулись два "ила" - СССР-36580 и СССР-36581. Повреждения оказались столь велики, что спустя три месяца их списали. Известна одна катастрофа гражданского зондировщика атмосферы (командир летчик И.В. Агеев), произошедшая в 201-м авиаотряде Восточно-Сибирского территориального управления ГВФ.
Ил-28 эксплуатировались в гражданской авиации до середины 1960-х гг.
