На макете был решен и вопрос аварийного покидания самолета экипажем. Первоначально предполагалось, что катапультируемое сиденье будет установлено только у левого летчика, все остальные будут оставлять самолет через бортовой люк в хвостовой части лодки. Военного заказчика это не устраивало. В условиях, когда самолет разделен на многочисленные водонепроницаемые отсеки, экипажу очень трудно преодолеть сравнительно большое расстояние, тем более в аварийной ситуации.
Особенно сложно было пробираться в хвост штурману, поэтому решили дать ему возможность покинуть самолет через откидной люк в носовой части днища лодки. Подобная схема уже использовалась на Ил-28, Ту-16 и Ан-12 для спасения стрелка, но этим машинам не надо было находиться на воде.
Нарушать герметичность днища самолета-амфибии — дело опасное. Применив оригинальную схему герметизации аварийного люка, конструкторы успешно решили проблему. В итоге был принят следующий порядок покидания самолета: штурман аварийно покидает самолет через носовой люк, радист — через заднюю входную дверь, а оба летчика катапультируются.
В ходе работы макетной комиссии выяснилось, что на многие вопросы разработчики и заказчики имеют принципиально различные взгляды. Достичь взаимопонимания удалось лишь в марте 1958 г., после проведения дополнительных проработок и согласований. Собравшись во второй раз, стороны, возглавляемые генералами Г.М. Бериевым и А.В. Жатьковым (председатель макетной комиссии), пошли на компромисс и подписали соответствующий акт.
Самолет «Е» по схеме был близок Бе-6, но превосходил его по массе и размерам, став на тот период самым крупным самолетом-амфибией в мире. Дальность полета должна была достичь 3300 км, время поиска на рубеже 600 км от аэродрома взлета — 3 ч. Максимальную массу боевой нагрузки довели до 3 т, в ее состав включили глубинные бомбы, торпеды АТ-1 (АТ-1М), мины, радиогидроакустические буи РГБ-Н «Ива», РГБ-НМ «Чинара», РГБ-1. В зависимости от поставленной задачи состав боевой нагрузки мог варьироваться. В поисковом варианте самолет мог нести 90 буев, в ударном — три торпеды АТ-1, в поисково-ударном — 24 РГБ-НМ и одну торпеду.
Поисково-прицельная система самолета «Е» включала в себя радиогидроакустическую систему «Баку», авиационный поисковый магнитометр АПМ-60Е, радиолокационную станцию «Инициатива-2Б», автоматический навигационный прибор АНП-1В-1, прицельно-вычислительное устройство ПВУ-С «Сирень-2».
К середине 1959 г., преодолев множество различных технических и организационных проблем, ОКБ-49 передало чертежи турбовинтового самолета-амфибии опытному производству. Первый экземпляр помогал строить таганрогский авиационный завод № 86 (в то время его директором был С.М. Головин, главным инженером — А.Б. Катькалов), в цехах которого строился корпус лодки. Все остальные работы: изготовление крыла, оперения, мотогондол, монтаж агрегатов и общая сборка самолета — легли на плечи опытного производства ОКБ-49, возглавляемого главным инженером К.И. Паниным и начальником производства Н.К. Гавранеком.
30 июня 1960 г. первый опытный самолет-амфибия Бе-12 был закончен постройкой и передан на летно-испытательную станцию (ЛИС) для проведения заводских летных испытаний. После наземной отработки систем 18 октября 1960 г. состоялся первый полет. Машину поднял в воздух экипаж в составе командира корабля летчика-испытателя Г.И. Бурьянова, второго летчика-испытателя Н.И. Сапачева, штурмана В.М. Богача и радиста Г.В. Галяткина. Техником самолета назначили С.И. Кондратенко.
Во время испытаний проявились конструктивные дефекты, в том числе и достаточно серьезные. Из-за выявленной в полете низкой критической скорости флаттера крыла на консолях пришлось ставить противофлаттерные грузы. В декабре провели ряд мелких усовершенствований конструкции, а в мае 1961 г. пошли на первую значительную доработку лодки, изменив конструкцию первого редана. Это позволило значительно снизить продольные колебания, иногда возникавшие на скоростях глиссирования 60—120 км/ч.
Вскоре по решению правительства испытания пришлось приостановить и перегнать машину в Москву для участия в авиационном празднике в Тушино, который состоялся 9 июля 1961 г. Именно здесь широкая публика впервые увидела в полете новый противолодочный самолет, за которым прочно закрепилось название «Чайка». Не обошли Бе-12 своим вниманием и за рубежом. После тушинского показа самолет получил кодовое имя НАТО «Mail».
После возвращения Бе-12 в Таганрог испытания продолжились. С 19 июля 1961 г. начались совместные с комиссией заказчика государственные испытания. При взлетах с неспокойной водной поверхности выявилась значительная проблема. Лопасти винтов при попадании воды недопустимо повреждались — их концы деформировались и покрывались эрозией. В сентябре самолет вновь поставили на доработку. По обоим бортам в носовой части лодки, у скул, от 8-го до 15-го шпангоутов появились дополнительные брызгоотражатели шириной 200 мм.