Boczne owiewki mieściły również anteny systemu SRS-3 Romb-1 wykrywającego emisje radarowe, określającego kierunek, z którego nadeszła zarejestrowana emisja, jak również częstotliwość pracy wykrytego radaru. Podobną funkcję pełnił system SRS-4 Kwadrat-2, którego anteny umieszczone były w kopulastych owiewkach pod kadłubem w tylnej jego części. Z przodu kadłuba samolotu na jego górze zainstalowano płaskie anteny systemu SRS-5 Wisznia. System umożliwiał rejestrowanie rozmów na częstotliwościach radiowych. Wszystkie systemy obsługiwało sześciu operatorów. Obsługę samolotu stanowiła załoga złożona z dwóch pilotów, nawigatora, inżyniera pokładowego i łącznościowca. Załoga miała do dyspozycji przedział wypoczynkowy z szafkami, bufetem, fotelami i toaletą. Fotele członków załogi przystosowane były do użycia spadochronów S-1-15I. W sytuacji awaryjnej, załoga miała do dyspozycji dodatkowe wyjście awaryjne, które znalazło się w tylnej części kadłuba po prawej stronie oraz dwie tratwy ratunkowe PSN-6.
Kilka pierwszych maszyn wybudowano w wersji Ił-20, kolejne w wersji Ił-20M z nową stacją SRS Romb-4 i zmodernizowaną SRS-4 Kwadrat-2. Zwiększono liczbę załogi do trzynastu osób. Samoloty budowano w latach 1968–1970. Łącznie zbudowano 20 egzemplarzy (niektóre źródła podają 24).