Для эксплуатации в полярных районах для Ан-12 были разработаны специальные неубирающиеся лыжи из титанового сплава ОТ4-1, снабженные системой подогрева горячим воздухом от двигателей, предохраняющей их от примерзания к снегу. Лыжи имели колоссальные размеры — длину 6,8 м, и ширину 1,8 м, непревзойденные ни на одном другом самолете. Для испытаний лыжного шасси было доработано три Ан-12. Два имели обозначение Ан-12БПЛ, а третий — Ан-12ТП-2, специально переоборудованный по заказу Управления полярной авиации. Машина оснащалась ВСУ и расширенным навигационным оборудованием. Увеличили и запас топлива на борту, доведя дальность беспосадочного полета до 7400 км. Вместе с тем скорость полета на высоте 8000 м снизилась с 630 км/ч до 547 км/ч. Эти машины так и остались единственными Ан-12 с лыжным шасси. В декабре 1961 г. доработанный Ан- 12 в паре с Ил-18 совершил перелет в Антарктиду. В пункте назначения колесное шасси сменили на лыжное, и Ан-12 со станции «Мирный» выполнял полеты по материку. Лыжный Ан-12 участвовал также в снабжении полярной станции «СП-8».
Ставившиеся перед экипажами винтовых разведчиков задачи обычно заключались в проведении радиотехнической разведки побережья и слежении за корабельными группами стран НАТО. Кроме того, эти машины неоднократно занимались контролем, проводимых «супостатом» учений.
На базе транспортных вариантов самолета было разработано значительное число его специальных модификаций, служащих различным целям. Одним из первых специальных транспортных вариантов самолета стал Ан-12Т, предназначенный для Перевозки различных топлив. Первые машины были доработаны в 1961 г. В зависимости от задачи в грузовой кабине устанавливались емкости с авиационным, автомобильным или ракетным топливом или окислителем. В дальнейшем в этот вариант по мере необходимости дорабатывались Ан-12 разных базовых модификаций, в том числе и БК. Для перевозки жидкого кислорода для заправки ракет часть Ан-12 была переоборудована в вариант Ан-12ТРЖК со специальными емкостями с мощной теплоизоляцией. В 1972 г. на базе Ан-12БК создали топливозаправщик самолетов фронтовой авиации Ан-12БКТ. Он мог отдать до 19500 л топлива в течение 40 минут, одновременно заправляя на земле по два истребителя.
Тогда же был освоен и выпуск Ан-12ПРТБ («передвижная ремонтно-техническая база»). За этим скромным названием скрывался самолет, приспособленный для перевозки и подготовке к применению ядерных (в обиходе — «специальных») боеприпасов, состоящих на вооружении авиации, сухопутных войск и ракетных войск стратегического назначения.
В первое время подготовка «изделий» выполнялась только на стационарных объектах, так называемых ремонтно-технических базах (РТБ). Но для оперативности и уменьшения уязвимости вскоре были разработаны и успешно внедрены в войска передвижные РТБ — автомобильная ПРТБА-1, железнодорожная ЙРТБД-2 и авиационные на базе Ан-12, вертолета Ми-6, а позднее и специальной модификации Ан-26. Оборудование самолета обеспечивало перевозку контейнеров со спецбоеприпасами, их обслуживание и подготовку к применению.