Толчком к более интенсивному развитию вертолетостроения в нашей стране в 1950-е годы послужила война в Корее, где винтокрылые машины эффективно применялись силами США. В октябре 1951 года вышло постановление Совета министров СССР, в числе прочего обязывающее «главного конструктора т. Яковлева спроектировать и построить 24-местный десантно-транспортный вертолет».
Специалисты ОКБ имени А.С. Яковлева выбрали проект с продольным расположением двух несущих винтов, что позволяло полностью использовать фюзеляж винтокрылой машины для размещения груза. Для ускорения процесса было решено применить силовую установку АШ-82В и практически всю несущую систему (лопасти, редукторы, втулку и др.) с военно-транспортного Ми-4. Большую роль в появлении Як-24 сыграл ЦАГИ. В вертикальной аэродинамической трубе велись исследования взаимного влияния несущих винтов продольной схемы, крупномасштабная модель вертолета испытывалась на экспериментальных установках института в 1952 году.
В июле 1953 года Як-24 совершил первый полет. В ходе летных испытаний при активном участии ЦАГИ был выявлен и решен ряд сложных проблем, касающихся вибрации, боковой управляемости, «земного резонанса» и др. В 1955 году летчики Е.Ф. Милютичев и Г.А. Тиняков установили на вертолете два мировых рекорда, подняв грузы весом 2 и 4 т на высоты 5082 и 2902 м соответственно. По грузоподъемности Як-24 превосходил все зарубежные аналоги. Его даже прозвали «летающим вагоном».
В ходе серийного выпуска было построено 40 вертолетов, которые широко использовались как Военно-воздушными силами СССР, так и в народном хозяйстве для транспортировки крупногабаритных грузов и монтажных работ. Существовал даже правительственный вариант с повышенным уровнем комфорта салона. Однако вскоре дальнейшая разработка этих винтокрылых машин была признана нецелесообразной в связи с появлением в эксплуатации тяжелых транспортных вертолетов Ми-6 и широким использованием универсальных многоцелевых Ми-4.
