直6直升機(jī)是在直5直升機(jī)的基礎(chǔ)上研制的，以戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸為基本功能，是一種以空降為主的多用途直升機(jī)，可裝運(yùn)20名全副武裝的傘兵戰(zhàn)士，還可以根據(jù)需要安裝12副擔(dān)架。最大起飛重量8100千克、商載2000千克、最大平飛速度220千米/時(shí)、巡航速度180千米/時(shí)。能夠執(zhí)行空降、機(jī)降、救護(hù)、運(yùn)送武器裝備和物資等多種任務(wù)。直6直升機(jī)共有零部件6825種，其中3076種與直5相同，約占43%；成品附件255種，與直5相同的有67種，占26%。它是我國(guó)由活塞直升機(jī)向渦軸直升機(jī)逐步探索并自行研制的第一種渦軸直升機(jī)。
1966年1月，第三機(jī)械工業(yè)部向國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠（現(xiàn)航空工業(yè)哈飛）和國(guó)營(yíng)東安機(jī)械廠（現(xiàn)航空工業(yè)東安）下達(dá)了在“三五”期間設(shè)計(jì)、研制直6直升機(jī)及渦軸5發(fā)動(dòng)機(jī)的任務(wù)。3月，劉鼎副部長(zhǎng)在北京召開會(huì)議，參加單位有國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠、國(guó)營(yíng)東安機(jī)械廠和國(guó)營(yíng)湘江機(jī)器廠（現(xiàn)航空工業(yè)南方）、北京航空學(xué)院等單位，論證發(fā)動(dòng)機(jī)選型工作。會(huì)議確定將安-24飛機(jī)所用渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)改為渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，以解決直5直升機(jī)存在的載重少、發(fā)動(dòng)機(jī)功率小、受氣溫和高度影響大、不適應(yīng)高溫高原地區(qū)使用等問(wèn)題，并確定于1967年10月1日拿出試飛樣機(jī)。
渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，是在渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是世界上第二代直升機(jī)普遍采用的動(dòng)力裝置。它的功重比較高，壽命長(zhǎng)，耗油率則與優(yōu)秀的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，還能用比汽油廉價(jià)且安全的煤油作為燃料。1966年8月16日，國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠設(shè)計(jì)部門提出采用以“792”渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置的直5直升機(jī)改型設(shè)計(jì)方案，當(dāng)時(shí)暫定為“直5改”，后命名為直6直升機(jī)。1967年3月，完成了飛機(jī)全部圖樣繪制，并進(jìn)行了樣機(jī)和部分樣件的試制。
1968年初，第三機(jī)械工業(yè)部與第六研究院分開，直6直升機(jī)的設(shè)計(jì)工作由位于江西景德鎮(zhèn)的直升機(jī)研究設(shè)計(jì)所（現(xiàn)航空工業(yè)直升機(jī)所）承擔(dān)，制造工作歸偉建機(jī)器廠負(fù)責(zé)。渦軸5發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)由株洲發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)所承擔(dān)，制造工作由東安機(jī)械廠負(fù)責(zé)。1968年12月14日，根據(jù)毛澤東主席審閱同意，周恩來(lái)總理批示，將直6直升機(jī)正式列為國(guó)家科研任務(wù)，作為部隊(duì)列裝項(xiàng)目。消息傳到工廠，全廠職工為之鼓舞，干勁倍增。
1969年2月，國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠完成了01架直6直升機(jī)的總裝，送沈陽(yáng)進(jìn)行靜力試驗(yàn)。當(dāng)年11月，02架試飛樣機(jī)也總裝完畢，交付試飛。為保證直6在空中單發(fā)熄火自轉(zhuǎn)下滑的安全，先在直5上進(jìn)行了3次自轉(zhuǎn)著陸訓(xùn)練，試飛大隊(duì)副大隊(duì)長(zhǎng)王培民和機(jī)組人員楊會(huì)錄、王文英等首次在直5上成功完成了關(guān)車后的自轉(zhuǎn)著陸試驗(yàn)。12月15日，02號(hào)直6直升機(jī)正式上天并成功進(jìn)行了規(guī)定科目的飛行?？哲姼彼玖顔T曹里懷、常乾坤等領(lǐng)導(dǎo)觀看了試飛。第三機(jī)械工業(yè)部和沈陽(yáng)軍區(qū)分別發(fā)來(lái)賀電表示祝賀。1970年3月，飛機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)北京做試飛匯報(bào)表演。
1969年10月，周恩來(lái)總理、軍委辦事組批準(zhǔn)了第三機(jī)械工業(yè)部《關(guān)于在景德鎮(zhèn)新建直升機(jī)廠的報(bào)告》，決定由國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠負(fù)責(zé)包建國(guó)營(yíng)昌河機(jī)械廠（現(xiàn)中航工業(yè)昌飛）并建立直6直升機(jī)生產(chǎn)線。1970年5月11日，第三機(jī)械工業(yè)部又發(fā)出通知，要求直升機(jī)研究設(shè)計(jì)所將直6直升機(jī)全套圖樣和技術(shù)文件等設(shè)計(jì)資料提供給江蘇省軍工組，并派出5名技術(shù)人員，組成設(shè)計(jì)工作組到江蘇常州變壓器廠協(xié)助直6直升機(jī)的生產(chǎn)工作。
1970年6月，國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠試制的03架直6直升機(jī)總裝完畢，8月，由傅貴法等人飛至南京大校機(jī)場(chǎng)進(jìn)行高溫性能試飛。9月12日，返廠途經(jīng)唐山附近時(shí)，因輸油管突然在空中斷裂，直升機(jī)迫降自轉(zhuǎn)著陸，機(jī)頭觸地，造成三等事故，機(jī)上10人全部負(fù)傷住院。后經(jīng)調(diào)查，輸油管斷裂是因操縱油路接嘴管壁過(guò)薄所致。
1972年1月5日，葉劍英、李先念、余秋里等中央領(lǐng)導(dǎo)人，在北京聽取了直6研制情況的報(bào)告，詳細(xì)訊問(wèn)了直6研制生產(chǎn)情況，指示要繼續(xù)抓緊時(shí)間搞上去。8月7日，根據(jù)第三機(jī)械工業(yè)部通知，國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠派傅貴法和楊會(huì)祿兩同志分別駕駛02、03架（已修復(fù)）直6前往南京試飛，并同江蘇試制的直6會(huì)合，到西南、西北進(jìn)行高溫、高原地區(qū)試飛。02架機(jī)飛過(guò)長(zhǎng)春19分鐘后，突然從1500米航線高度上下降至地面，造成機(jī)毀人亡的重大事故，機(jī)上6人全部遇難。后經(jīng)調(diào)查，事故是由發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)減速器抱軸卡死造成的。
1972年8月28日，第三機(jī)械工業(yè)部正式?jīng)Q定將直6直升機(jī)研制定型任務(wù)轉(zhuǎn)到江蘇。1977年1月24日，直6直升機(jī)被批準(zhǔn)設(shè)計(jì)定型。
自1966年至1979年，歷時(shí)13年，我國(guó)在直6直升機(jī)上進(jìn)行了向渦軸化過(guò)渡的艱苦努力，投入了巨大的人力、物力和財(cái)力，推進(jìn)直6直升機(jī)的科研、生產(chǎn)在艱難中前進(jìn)。國(guó)營(yíng)偉建機(jī)器廠共生產(chǎn)7架份：靜力試驗(yàn)1架（01號(hào)），整機(jī)2架（02、03號(hào)），進(jìn)行大改發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)1架（04號(hào)），大部件3架（2架交江蘇、1架交江西）；江蘇常州變壓器廠生產(chǎn)11架份；江西景德鎮(zhèn)廠生產(chǎn)1架份。
直6直升機(jī)是我國(guó)為發(fā)展第二代直升機(jī)技術(shù)進(jìn)行的積極探索，也是在自主研制直升機(jī)方面邁出的重要一步。該機(jī)榮獲了1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。