Упоминание эффекта Коанда теперь вызывало лишь усмешку - его роль в создании подъемной силы составляла лишь 5-7%, а основные несущие свойства обеспечивало само крыло увеличенной площади.
По результатам испытаний введены были и другие изменения конструкции: сняты четыре секции недостаточно эффективных интерцепторов на центроплане (они находи* лись в струе двигателей, а на посадке затенялись мотогондолами), установлено новое радиотехническое оборудование и навигационный комплекс.
Изменение конструкции еще больше осложнило положение на Харьковском авиационном заводе, где освоение самолета и так шло с большим трудом. Причиной этого были не только негибкость и общее технологическое отставание, свойственное всей советской авиапромышленности, но и особенность самого предприятия. На протяжении 30 лет завод занимался выпуском туполевских самолетов (Ту-104, Ту-124, Ту-134), обладавших значительной преемственностью , и был ориентирован на их технологические и конструктивные особенности. К переходу на новую, принципиально отличавшуюся машину со своими "фирменными секретами", завод оказался совершенно не готов. Не было опыта изготовления крупногабаритн ых цел ьнофрезерован ных панелей, композитных материалов, клееных и сотовых конструкций, использования новых методов сборки. В цехахзавода встречались станки, полученные в 1945 г. по репарациям из Германии! Возникали и "плановые" трудности - производство деталей из углепластика (створок шасси, грузолюка и откидных панелей крыла) было начато с задержкой на год из-за того, что Госплан СССР своевременно не заказал химическим заводам требующееся углеволокно.
Для производства доработанного варианта Ан-72 потребовалась и новая технологическая оснастка, а прежние стапели и оборудование пришлось отправить на свалку. В итоге начало серийного выпуска затянулось еще на несколько лет, и Ан-72 стал своеобразным рекордсменом по времени от первого полета опытного образца до выпуска серийных машин, начавшегося лишь в 1985 г. Первый самолет, изготовленный на Харьковском авиазаводе, поднялся в воздух 22 декабря 1985 г.
Первые серийные Ан-72 были переданы в штабные авиаотряды военно-транспортной авиации (ВТА), где заслужили прозвище "генеральских" - основной их работой была перевозка штабных работников в инспекционных полетах. Для этого кабина самолета оборудовалась креслами, а на борт, как правило, загружалась и командирская автомашина. В воздушно-десантных войсках Ан-72 не прижился - его грузоподъемность и вместимость не позволяли разместить боевую технику на парашютно-десантных платформах, а покидание самолета в воздухе было затруднено из-за сильного скоса потока и спутных струй за крылом. Отмечены были проблемы с откатной рампой, иногда заклинивавшей при сгпфытии ее в полете. Кроме того, высадка воздушных десантов предполагалась массовой, а для этого лучше подсадили Ил-76 и Ан-12.
Самолет был хорошо принят летчиками, оценившими его взлетно-посадочные качества, простоту и легкость в управлении, а за характерную "горбатость” очертаний получил среди острых на язык авиаторов прозвище "верблюд". В эксплуатации Ан-72 показал себя достаточно надежной и неприхотливой машиной. Серьезных неисправностей и дефектов после устранения "детских болезней" практически не наблюдалось. Вместе с тем его конструкция оказалась довольно "нежной", и ограничения по посадочной скорости и условиям аэродромов были введены еще в ходе испытаний. Более сложный по сравнению с самолетами предыдущих типов, Ан-72 нуждался и в более тщательном обслуживании. Особенно неудобным для работы оказалось высокое расположение двигателей, требующее использования громоздких стремянок.
Машина прошла напряженные эксплуатационные испытания в разных климатических условиях, в том числе арктических районах, высокогорье и на южных аэродромах. По их результатам возможности и область применения Ан-72 были расширены. В перегрузочном варианте его масса была доведена до 43 тонн (хотя летчики-испытатели и отмечали при этом ухудшение управляемости, из-за чего полеты с такой массой рекомендовалось выполнять лишь опытным пилотам).
В ноябре 1983 г. летчиками-испытателями М.Поповым и С. Максимовым на Ан-72 были установлены мировые рекорды максимальной высоты полета 13410 м и высоты горизонтального полета 12980 м для самолетов этого класса. В 1985 г. летчик-испытатель С.Горбин на Ан-72 развил скорость 681,8 км/ч на замкнутом 2000-км маршруте.