Впервые публично Ан-2В был представлен на МАКС-2007, где вызвал неподдельный интерес у посетителей и стал заметным экспонатом в линейке воздушных судов авиации общего назначения.
Осенью 1963 года O.K. Антонов обратился в ЦК КПСС с предложением улучшить сельскохозяйственный и пассажирский варианты Ан-2 и восстановить его производство в Советском Союзе. Председатель ГКАТ П.В. Дементьев поддержал Антонова и в письме, направленном в Комиссию ВСНХ по военно-промышленным вопросам, сообщал, в частности:
В январе 1964 года вышло постановление правительства о создании Ан-2М с новой сельскохозяйственной аппаратурой.
Первые два Ан-2М переделали из серийных Ан-2 (заводские № 42641 и № 4263) в 1964 году на авиационном заводе № 464 в подмосковном Долгопрудном. Первый из них летчик-испытатель И. Е. Давыдов поднял в воздух 20 мая того же года. Внешне сельскохозяйственный Ан-2М с двигателем АШ-62М и воздушным металлическим четырехлопастным винтом АВ-2 отличался от предшественника увеличенным вертикальным оперением. С машины сняли второе управление, возложив все обязанности по пилотированию и самолетовождению на одного летчика. Похоже, что у Ан-2 имелись проблемы с путевой устойчивостью и управляемостью: так спустя четверть века на его варианте с ТВД выполнили аналогичную доработку. В октябре того же года завершились совместные государственные испытания. В начале января 1965-го на совместном совещании руководителей министерств авиационной промышленности и гражданской авиации приняли решение о развертывании в том же году серийного производства Ан-2М в подмосковном Долгопрудном, но в транспортном варианте из-за отсутствия нового сельскохозяйственного оборудования. К тому времени самолеты Ан-2 налетали в Аэрофлоте свыше 20 миллионов часов, обработали 300 миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий, перевезли 100 миллионов пассажиров и свыше 2,3 миллиона тонн грузов и почты.
Несмотря на то что все замыслы конструкторов реализовать в Ан-2М не удалось, самолет мог переоборудоваться в транспортно-пассажирский вариант для перевозки на местных линиях до 1500 кг грузов или до 11 пассажиров с багажом. По желанию покупателя Ан-2М мог выпускаться с двойным управлением. В этом случае вместо сиденья техника монтировалось кресло второго пилота (инструктора), второе управление и необходимое оборудование.
Ан-2М построили в незначительных количествах. С 1966 года Ан-2М начали поставлять на экспорт.
Самолет, предназначавшийся для зондирования атмосферы, разведки погоды и ледовой обстановки, транспортировки грузов гидрометеослужб, создавался в соответствии с декабрьским 1946 года постановлением правительства. На разработку эскизного проекта ушло четыре месяца, и, казалось, самолет можно построить довольно быстро. Но на это ушел почти год.