М. Л. Милю предстояло доказать правильность своего выбора в высоких инстанциях и получить возможность работать дальше. Решение принимала специальная комиссия во главе с начальником ЦАГИ, известным конструктором самолетов В. М. Мясищевым. 21 января 1965 года Миль пишет в дневнике: «Вчера с блеском прошла конференция в Панках. Мой доклад всем понравился. Были из ЦК Редькин, Максимов, весь аппарат Совмина, Пышнов из ВВС, всего 450 человек. Выступил Вильдгрубе, он охаял В-12, сказал, что, не меняя нагрузку, можно было сделать машину по продольной схеме вдвое легче. Мы решили его бить. Выступили Тишенко, Некрасов, Радин и я. Повторно выступил Вильдгрубе, его надо было видеть». Через 5 дней новая запись в дневнике: «Уже неделя, как почти каждый день с утра приезжает к нам на полдня начальник ЦАГИ Мясищев со своими помощниками (8 человек). Вместе с Федуловым и Вильдгрубе они разбираются в моей новой схеме, сравнивая ее с продольной. А мы, конечно, засиживаемся вечерами. Сегодня уже почти окончательная победа. Мясищев за нас…
Послезавтра комиссия. Вместо того чтобы оказаться вдвое хуже, наша машина вдвое лучше продольной, да и вообще решение великолепное».
Кончилось все тем, что и В. М. Мясищев, и министр авиационной промышленности П. В. Дементьев поддержали Миля. По решению правительства на заводе приступили к реализации проекта.
Фюзеляж В-12 был выполнен в виде полумонокока и походил внутри, по образному выражению одного из иностранных специалистов, на гигантский готический собор. Его переднюю часть занимала двухэтажная кабина экипажа. На нижнем этаже располагались два летчика, бортинженер и бортэлектрик, на верхнем — штурман и бортрадист. В хвостовой части фюзеляжа находились силовой трап и боковые створки, которые при раскрытии образовывали проем для въезда самоходной техники и погрузки различных грузов с помощью мощных электролебедок и тельферов. Центральную часть фюзеляжа занимал большой грузовой отсек размерами 28,15 х 4,4 х 4,4 м. В нем могли разместиться 196 солдат или 158 раненых. Сзади под фюзеляжем располагалось «самолетное» хвостовое оперение с рулями высоты и направления и двумя вертикальными шайбами. Руль направления предназначался для повышения эффективности путевого управления. Управление рулем высоты осуществлялось синхронно с управлением общим шагом несущих винтов. Величина подъемной силы регулировалась одновременным изменением общего шага несущих винтов. Дифференциальное управление общим шагом обеспечивало управление по крену. Изменение продольной балансировки и величины пропульсивной силы осуществлялось изменением циклического шага обоих винтов с помощью автоматов перекоса. Дифференциальное изменение циклического шага обеспечивало путевое управление.
Шасси вертолета В-12 было трехопорное. Передняя опора с самоориентирующимися сдвоенными колесами находилась под кабиной экипажа, основные опоры со сдвоенными колесами — под левой и правой фермами. Все стойки шасси имели пневмомасляные амортизаторы. Сзади фюзеляжа располагались дополнительные хвостовые опоры, позволяющие загружать в грузовую кабину тяжелую технику.
В апреле 1965 года вышло постановление Совета Министров о строительстве первого опытного вертолета. На Саратовском авиационном заводе была начата подготовка к выпуску первой войсковой серии из пяти вертолетов В-12. В начале 1966 года государственная комиссия окончательно одобрила натурный макет, и началась сборка первого опытного образца.
Построенный вертолет было решено превратить в испытательную модель и проверить на ней всевозможные нежелательные колебания. Вместо лопастей на втулки винтов поставили вибраторы — электромоторы с несбалансированным грузом, а чтобы смоделировать условия полета, подвесили вертолет на амортизационных шнурах. Вертолет буквально напичкали исследовательской аппаратурой. Испытания проводили по ночам, а днем обрабатывали полученную информацию. Так продолжалось месяц. Летом 1967 года первый летный образец был признан готовым к летным испытаниям. 27 июня 1967 года летчик-испытатель В. П. Колошенко впервые поднял В-12 в воздух с заводской площадки в Панках.