В связи с потребностью замены поршневых самолетов Ильюшина Ил-14 на самолет аналогичного класса с газотурбинным двигателем конструкторское бюро Антонова в конце 1957 года предложило проект самолета малой и средней дальности с возможностью эксплуатации с небольших неподготовленных аэродромов. Его летные данные и силовая установка позволяли использовать самолет в условиях высокогорья и широкого диапазона температур. В апреле 1960 года поднялся в воздух первый из двух опытных образцов.

Ан-24 имеет конфигурацию свободнонесущего моноплана с высоким расположением крыла, оборудованного закрылками Фаулера большого размаха - двухщелевыми с внешней стороны гондолы двигателя и однощелевыми в корневой части крыла. Хвостовое оперение -традиционное, дополненное на серийном самолете подфюзеляжным килем; фюзеляж типа полумонокок. Гидравлически убирающееся трехопорное шасси имеет двойные колеса на каждой стойке, управляемые и поворотные колеса носовой опоры, регулируемое в полете и на земле давление внутри пневматиков. Силовая установка включает два турбовинтовых двигателя Ивченко АИ-24А с воздушным винтом изменяемого шага.

Количество самолетов серии Ан-24 для гражданских и военных пользователей насчитывает около 1100 единиц.