29 октября 1957 г. успешно завершились госиспытания АИ-20, и в следующем году он был запущен в серийное производство сразу на двух заводах, в Запорожье и Перми. Впрочем, справедливости ради надо сказать, что первые АИ-20 страдали тогда множеством дефектов, а межремонтный ресурс едва дотягивал до сотни часов. Однако эти проблемы считались поправимыми, а доводка двигателя — делом наживным, благо база и штаты ОКБ-478 были должным образом усилены — в 1958 г. в нем работали уже 1500 человек, в том числе 258 конструкторов и расчетчиков (к слову, практически столько же сотрудников насчитывало тогда и антоновское ОКБ). В 1960 г. за создание двигателя АИ-20 главному конструктору А.Г.Ивченко и его соратникам В.Лотареву, А.Пантелееву, А.Зленко и А.Шведченко была присуждена Ленинская премия.
В соответствии с постановлением Совета Министров СССР и соответствующим приказом по МАП (ГКАТ) Антонов установил на первом опытном самолете «Украина» двигатели НК-4, а на втором (изделие «Т») — АИ-20 Александра Ивченко. Мотогондолы двигателей различались воздухозаборниками, капотами и размещением маслорадиатора.
При проектировании пассажирского варианта самолета конструкторы прежде всего отталкивались от задач, которые предстояло решать военно-транспортному самолету, поскольку они были более сложными и объемными. Размеры фюзеляжа обеих машин были выбраны с учетом возможности перевозки военной техники, как имевшейся на вооружении, так и перспективной. Отдельные требования к компоновке самолета предъявляла потребность сброса тяжелых грузов при десантировании в воздухе и удобства погрузки и выгрузки техники на земле.
Все это потребовало выбрать нечасто применяемую для пассажирских самолетов схему высокоплана. В фюзеляже большого диаметра (4100 мм) в пассажирском варианте находился просторный салон с максимальной высотой потолка 2,6 м, но объемы для багажа и груза, расположенные под его полом, высотой менее метра, оказались весьма тесными и не приспособленными к быстрой загрузке — попросту говоря, работать там приходилось согнувшись в три погибели, при том что высота пассажирской кабины была явно избыточной (она превышала даже потолки тогдашних «хрущевок»). Мало того, что пассажирский самолет при этом «возил воздух», но и масса планера получалась изрядно завышенной, из-за чего по весовому совершенству Ан-10 существенно уступал Ил-18. На это пришлось пойти из той же универсальности, памятуя о том, что главным является все же военной вариант самолета с объемистой грузовой кабиной.