В конце 1980-х годов КБ Камова разработало на базе вертолета Ка-26 новую модификацию - Ка-126 с газотурбинным двигателем ТВ-О-100 мощностью 720 л.с. Первый полет на опытном образце этой машины выполнил летчик-испытатель ОКБ Г. Исаев в октябре 1987 года.
На новой модификации были сохранены лучшие конструктивные решения базового Ка-26. Основные изменения коснулись силовой установки и несущей системы. Также были доработаны бортовое оборудование, компоновка кабины пилотов, улучшена маневренность и эксплуатационные характеристики вертолета.
Предполагалось, что в рамках СЭВ Ка-126 будет производиться в Румынии. Новая машина учитывала замечания и пожелания эксплуатантов, как отечественных, так и зарубежных. Снятие мотогондол на концах пилонов и расположение двигателя ближе к центру масс уменьшили момент инерции вертолета, повысив его маневренность, особенно на малых высотах и в стесненных условиях.
Замена поршневых двигателей на турбовальный упростила техобслуживание и снизила себестоимость работ за счет повышения топливной эффективности. Более высокая мощность ТВД позволила увеличить загрузку химикатов в сельскохозяйственном варианте, а также повысить максимальную скорость с 170 до 190 км/ч.
Сельскохозяйственное оборудование Ка-126 было доработано с учетом опыта эксплуатации предыдущей модели, что повысило его надежность и упростило обслуживание. Также модернизированная транспортная кабина получила аварийные люки.
На базе Ка-126 была разработана экспортная модификация Ка-128 с французским двигателем "Ариэль ID1" мощностью 730 л.с. Она имела лучшие скоростные и высотные характеристики по сравнению с базовым Ка-126.
Было построено 3 опытных Ка-126 для заводских и сертификационных испытаний, а на заводе в Румынии собрали 12 серийных машин, первый полет которых состоялся 31 декабря 1988 года. Однако после распада СССР производство Ка-126 в Румынии было прекращено.