编队飞行的直-8F
直-8的进一步发展，脱胎换骨的直-18
不过直8F毕竟只是脱胎于第二代直升机，受到原始设计限制，发展潜力已经极为有限。于是从2007年开始，昌飞对直8的原始设计进行了大改，提出了直8F100，并于2010年首飞成功。由于改动巨大，整体技术水平更是达到了主流三代直升机的水平，直8F100严格来说已经可以算作是一款全新设计的机型，因此军用型和民用型分别被赋予了直18和AC313的型号。相比直8F，直18外观上已经没有直8的影子，直8标志性的船形底部和两侧浮筒已经被取消，外观呈现出流行线，有助于减小飞行阻力。驾驶舱的多片风挡结构被两款整体式风挡取代，飞行员的观察视野更好。
此外，直18采用了大面积复合材料结构设计，全机身使用铝锂合金和碳纤维复合材料比例达到了45%，机身结构重量大幅降低，由此带来的巨大好处包括有效载重提升15%，最大升限提高2%。最大起飞重量增加到13.8吨，内油增加400公斤，最大航程从直8的800公里增加到了950公里，续航时间超过4.5小时，可以搭载27名乘客或5吨物资，吊装能力也达到了5吨。此外数字化设计制造让直18的可维护性也得到了提高，机体寿命从早期的4500小时增加到了7000小时。
双机飞行的直-18
发动机全权限数字电子控制技术和复合材料球柔性旋翼系统让直-18的高原性能在直-8F基础上再次升级，使用高度从3000米提升到了5200米。并且针对高原寒冷的环境，贴心地为旋翼系统增加了除冰功能，并加装了国产辅助动力装置（APU）等，让直-18的高原飞行更加安全。
针对直-18可能会遇到国外制裁的问题，昌飞推出了使用国产涡轴-6C发动机的直-18A。涡轴-6C发动机的功率达到了1350千瓦，虽然比PT-6B-67A发动机的1447千瓦低一些，但是对于三发的直-18而言，无论是使用涡轴-6C还是PT-6B-67A发动机其实功率都是超出的。2014年12月，总参陆航某部试飞大队试飞员李琳君和战友驾驶直18A首次成功翻越珠穆朗玛峰，飞行高度达到了9000米，创造了国产直升机的升限纪录，有力地证明了涡轴-6C足以满足直-18在高原飞行。直-18A的其它性能参数与直-18基本一致，两款其实是采用不同发动机的同一个型号。