Гелікоптер Ка-126 є подальшим розвитком гелікоптера Ка-26 з газотурбиним бвигуном. Проектування вертольота почалося в 1984 р., причому спочатку розглядався проект вертольота з двома газотурбиними двигунами у невеликих гондолах з боків фюзеляжу, проте перевагу віддали проекту вертольота з одним двигуном зверху фюзеляжу. У 1985 р. потім було побудовано чотири предсерийнах вертольота, у тому числі один був побудований СРСР (здійснив перший політ 19 жовтня 1988 р.), інші в Румунії (перший політ вертольота Ка-126 румунського виробництва відбувся 31 грудня 1988 р.).