- отработка систем самолетовожде ния «Полет-1» и сброса грузов «Купол» для Ан-22 и Ил-76 ( 1961 г .);
- исследование аэрофотоаппаратов и оптико-электронных систем воздушной разведки ( 1965 г .);
- испытание тепловизора «Простор» для формирования тепловых карт местности и карт пожаров (1968-71 гг.);
- исследование средств обнаружения пусков ракет, лазерного облучения и оперативной радиотехнической разведки ( 1971 г .);
- испытания новых катапультируемых кресел, в том числе из экспериментальной кормовой кабины, обеспечивающей катапультирование под любым углом к горизонту, а также с помощью буксировочного ракетного двигателя (70-е гг.) ;
- создание искусственного обледенения (ЛЛ «Танкер», 1981 г .);
- испытания новых средств поиска подводных лодок (80-е гг.).
Разрабатывались, но не были реализованы следующие способы улучшения характеристик Ан-12:
- подвеска 2 топливных баков емкостью по 6000 л под крылом, установка системы заправки топливом в полете ( 1962 г .);
- установка одноразовых твердотопливных ускорителей и системы управления пограничным слоем (УПС) на крыле и оперении путем выдува сжатого воздуха ( 1962 г .);
- снятие вооружения и бронирования, установка двигателей АИ-20ДК (5180 э.л.с.) и РД-9 (в хвостовой части, тяга 3800 кгс), увеличение габаритов грузовой кабины с целью перевозки танка Т-54 массой 37,2 т ( 1963 г .);
- установка стреловидного крыла и турбовентиляторных двигателей Д-36 ( 1969 г .).
На базе АН-12 разрабатывался также ряд новых самолетов, среди которых наибольшей степени готовности достиг ВТР УВП Ан-40 ( 1964 г .), силовая установка которого состояла из 4 маршевых двигателей АИ-30 (мощностью по 5500 э.л.с.) и 4 разгонно-тормозных реактивных двигателей РД-36-35 (тягой по 2550 кгс). Шасси повышенной проходимости с грунтовыми лыжами позволяло совершать взлет и посадку на размокший грунт прочностью 4-6 кгс/см2. Предусматривалась установка системы УПС.
Вариант АН- 12 под названием Y-8 производился также в Китае. Самолет создан путем копирования имевшихся в КНР АН-12БК без консультаций с советской стороной. Первый полет Y-8 совершил 25.12.1974 г. Выпускался в модификациях: гражданский транспортный, военно-транспортный, морской патрульный, носитель беспилотных ЛА, перевозка вертолетов, животных, с герметичным фюзеляжем. Всего, по китайским данным, до 1993 г . было построено 667 экз.
В 1959 г . Ан-12 стали поступать в войска. Первыми их освоили два полка тульской 12-й Гвардейской военно-транспортной дивизии, на которую была возложена задача проведения войсковых испытаний и отработки тактики применения нового самолета. Командиры этих частей - полковники Н.Г.Тарасов и А.Е.Еременко, работая в тесном контакте с представителями ОКБ, блестяще справились с поставленной задачей. Под их командованием большие группы Ан-121 выполняли перелеты с базовых аэродромов в Новгороде и Сещи в районы с | различными климатическими условиями | (Молдавия, Средняя Азия, Крайний( Север, Дальний Восток), производили посадки на минимально подготовленные грунтовые аэродромы, отрабатывали при-, емы воздушного и посадочного десантирования.
По мере освоения летным составом «двенадцатые» привлекались к транспортным перевозкам в интересах армии и народного хозяйства. Так, с целью снизить негативные последствия предательства Пеньковского, отряд из 35-и Анов под командованием М.М.Гамариса несколько месяцев летал в Заполярье, производя передислокацию воинских частей. Когда потребовалось срочно перебросить из Красноярска в Норильск восьмитонные строительные компрессоры, для перевозки задействовали АН- 12. В то время полезная нагрузка самолета ограничивалась 12т, однако командовавший группой подполковник Шарафутдинов проявил инициативу - приказал грузить на борт по два компрессора. Перелет прошел благополучно, и разрешенная нагрузка Ан-12 была увеличена до 16т.
Этот случай показывает, что с самого начала эксплуатации Ан-12 завоевал доверие экипажей. Надежность, способность работать в сложных климатических условиях и неприхотливость в обслуживании на долгие годы стали «визитной карточкой» самолета. Его популярность росла, темп серийного выпуска увеличивался. Параллельно с тульской на АН- 12 перевооружилась витебская 3-я Гвардейская дивизия ВТА, далее - другие части.