Pierwsze lądowanie An-225 z wahadłowcem Buran w maju 1989 r., na lotnisku Jubiliejnyj położonym na terenie kosmodromu Bajkonur.

Historia rozwoju największego na świecie eksploatowanego do niedawna samolotu transportowego związana jest z prowadzoną w okresie zimnej wojny rywalizacją o prymat w podboju kosmosu między dwoma supermocarstwami. W odpowiedzi na realizowany w Stanach Zjednoczonych program budowy wahadłowców 17 lutego 1976 r. na posiedzeniu Komitetu Centralnego Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego podjęto decyzję o rozpoczęciu prac nad podobnymi konstrukcjami w ZSRR.

Podobnie jak Amerykanie także Sowieci docenili zalety wahadłowców i możliwość ich wielokrotnego wykorzystania do wynoszenia i sprowadzania z orbity sztucznych satelitów oraz innych ładunków. W teorii promy miały pozwolić na zmniejszenie kosztów podroży kosmicznych – do startu wynoszone były tradycyjną rakietą nośną lub na pokładzie większego samolotu-nosiciela, po powrocie z przestrzeni mogły lądować na lotniskach. Uruchomienie sowieckiego programu promu kosmicznego Buran (ros. Буран, „burza śnieżna”) wymusiło konieczność stworzenia samolotu, który zdolny byłby do transportu zarówno wahadłowców jak i elementów rakiet wykorzystywanych do ich wynoszenia.
W odróżnieniu od amerykańskiej koncepcji Buran nie był zaprojektowany jako system zdolny do samodzielnego osiągnięcia przestrzeni kosmicznej. Amerykański Space Shuttle wyposażony był we własne główne silniki rakietowe, wspomagane dwoma pomocniczymi na paliwo stałe (SRB, Solid Rocket Booster). Buran nie miał silników nośnych, a jedynie pomocnicze. Do jego wyniesienia w kosmos wymagana była oddzielna rakieta nośna, Energia. Posiadała ona własne silniki startowe na paliwo ciekłe, cztery RD-0120 oraz cztery RD-170, i mogła posłużyć do transportu na orbitę także innych ładunków o masie do 100 t Podzespoły promu oraz rakiety nośnej wytwarzane były w wielu zakładach na terenie ZSRR, zaś ostateczny montaż elementów kompleksu wykonywano na kosmodromie Bajkonur, na terenie dzisiejszego Kazachstanu.

Zakładano że na etapie prac konstrukcyjnych wymagany będzie transport elementów o długości do 60 m i średnicy do 8 m na odległość od 1500 do 2000 km, zaś po wprowadzeniu wahadłowca Buran do eksploatacji – transport promu kosmicznego po zakończeniu misji z miejsca lądowania do bazy (kosmodromu). Ze względów logistycznych przemieszczanie promu i elementów rakiety drogą lądową nie wchodziło w grę – jedynym wyjściem był przewóz powietrzny. Podczas prac nad systemem transportowym wzorowano się na rozwiązaniach przyjętych w Stanach Zjednoczonych, gdzie do podobnych celów wykorzystywane były samoloty Boeing 747 należące do NASA (egz. B747-100 o znakach N905NA oraz B747-SR4, rej. N911NA). Sowieccy konstruktorzy przystąpili do poszukiwania płatowca, który po niezbędnych modyfikacjach mógłby transportować gotowy prom kosmiczny i elementy rakiety.

Początkowo zadanie budowy samolotu zlecono OKB Antonowa (ОКБ – Oпытное Конструкторское Бюро – biuro doświadczalno-konstrukcyjne). Na przełomie 1980 i 1981 r., główny konstruktor kompleksu Buran, Gleb Łozino-Łoziński, podczas spotkań z Olegiem Konstantinowiczem Antonowem określił wstępne wymagania dotyczące nowego samolotu-nosiciela. Zgodnie z oczekiwaniami transportowiec miał służyć nie tylko do przenoszenia promu Buran lub elementów rakiety Energia. Docelowo miał być platformą wykorzystywaną do wynoszenia załogowych lub bezzałogowych statków kosmicznych – w projekcie uwzględniono bowiem możliwość startu z grzbietu samolotu „mniejszego” wahadłowca wraz ze zbiornikami paliwa. Wraz z nowymi zadaniami rosły wymagania dotyczące osiągów – minimalny udźwig maszyny określono na 170 t.

Nieprzypadkowo temat budowy nosiciela skierowany został do OKB Antonowa. W tym czasie w biurze powstawał projekt ciężkiego samolotu transportowego An-124. Okazało się jednak że czterosilnikowy kolos nie spełnia wszystkich wymagań „kosmicznego” programu. Po pierwsze obliczenia wykazały że dysponuje on zbyt małym udźwigiem (choć jak się później okazało podczas lotów testowych wyniósł ładunek o masie ponad 171 t). Po drugie Rusłan zbudowany był w układzie z klasycznym usterzeniem, co wykluczało możliwość startu z jego grzbietu statków kosmicznych – usterzenie znalazłoby się bowiem w strefie oddziaływania gazów z silników rakietowych przenoszonych pojazdów. W tym czasie prace nad An-124 znajdowały się w zaawansowanym stadium. Projekt przyjęty był na najwyższych szczeblach, wykluczona była modyfikacja samolotu, nie była także możliwa budowa nowej odmiany płatowca. Doraźnym rozwiązaniem proponowanym przez OKB Antonowa było dostosowanie do roli nosiciela ciężkiego czterosilnikowego turbośmigłowego samolotu An-22. Transport tak dużych ładunków na jego grzbiecie wiązałby się z poważnymi problemami ze statecznością maszyny, a ze względów konstrukcyjnych i wytrzymałościowych modyfikacja kabiny transportowej do przewozu ładunków o średnicy 8,3 m w jej wnętrzu okazała się niemożliwa.

Oficjalna prezentacja An-225 miała miejsce 30 listopada 1988 r. na lotnisku Kijów-Swiatoszyn. Dobrze widoczne podwójne usterzenie i dodatkowa sekcja płatów w przykadłubowej części samolotu.

Ponieważ biuro Antonowa nie mogło zrealizować budowy samolotu-nosiciela zadanie powierzono OKB Miasiszczewa, które zaproponowało modyfikację wojskowego czterosilnikowego samolotu 3M. Do roli transportowca przebudowane zostały latające zbiornikowce, płatowce w wersji 3MN-2. Otrzymały one nową, przedłużoną o 7 m i wygiętą nieco ku górze tylną sekcję kadłuba z węzłami do mocowania ładunków w jego górnej części oraz podwójne usterzenie; do wspomagania hamowania wykorzystywane były spadochrony. W płatowcu wzmocniono elementy strukturalne i zmodyfikowano system sterowania, zastosowano silniki o większym ciągu. Opracowano kilka wersji cylindrycznych osłon montowanych na kadłubie wewnątrz których transportowany był ładunek. Prace nad nową konstrukcją rozpoczęto na początku 1978 r. a trzy lata później, 29 kwietnia 1981 r., oblatany został samolot oznaczony jako 3M-T. Wkrótce potem nazwę konstrukcji zmieniono na WM-T Atlant (ros. ВМ-Т Атлант). Transportowiec został dostosowany do przenoszenia na grzbiecie elementów rakiet Energia.

Pierwszy lot z ponadgabarytowym ładunkiem na kadłubie wykonany został na początku 1982 r., a pierwszy lot z wahadłowcem Buran 1 marca 1983 r. Powstały dwa egzemplarze WM-T, które początkowo nosiły znaki rejestracyjne CCCP-01402 i CCCP-01502, oraz jeden płatowiec do testów statycznych. Maszyna o długości 51,23 m i rozpiętości 53,14 m wyposażona była w cztery silniki Dobrynin VD-7MD o ciągu 195,45 kN każdy. Masa pustego samolotu wynosiła 81,2 t, maks. dźwig 45,3 t a maksymalna masa do startu z ładunkiem na grzbiecie określona została na 187 t (docelowo 200 t). W latach 1982-1988 WM-T wykonały około 150 lotów na Bajkonur z elementami rakiet kosmicznych, jednak możliwości transportowe maszyny okazały się niewystarczające, a ich eksploatacja przysparzała trudności. Z uwagi na ograniczenia wymiarów i maksymalnej masy nosiciela wiele elementów kompleksu Buran nie mogło być przewożonych na grzbiecie Atlanta. Dodatkowo z uwagi na zbyt mały udźwig Miasiszczew przenosił orbiter ze zdemontowanym usterzeniem pionowym bądź zdemontowaną częścią systemów.