Крыло оснастили двухщелевыми выдвижными закрылками большой площади, что позволило получить малую посадочной скорость (200-250 км/час), и вместе с возможностью торможения воздушными винтами путем перевода их лопастей на малый угол установки обеспечило самолету малую дистанцию пробега при посадке. Сравнительно небольшую длину разбега при взлете получили путем использования отклонения закрылков на 25° в сочетании с относительно малой (по мнению создателей машины) удельной нагрузкой на крыло и значительным, порядка 20-25 %, увеличением коэффициента подъемной силы за счет обдува крыла винтами четырех мощных ТВД.

Найдя оптимальные места расположения двигателей относительно крыла, удалось получить и прибавку аэродинамического качества на 2,0-3,5 единицы по сравнению с самолетом-низкопланом, где двигатели устанавливаются над крылом. При равных полетных весах с низкопланом, такое расположение ТВД давало снижение расхода топлива на 8-10 %. Кроме того, установка двигателей под крылом позволила сделать короткими выхлопные трубы, снизить их вес и потери КПД от противодавления. Значительно уменьшилась и вероятность попадания в ТВД посторонних предметов с земли, что было очень важно для самолета, который собирались эксплуатировать не только с бетонных, но и грунтовых полос полевых аэродромов.

Для уменьшения усилий на органах управления рули и элероны Ан-12 имели развитую аэродинамическую компенсацию, обеспечивающую приемлемые усилия на всех режимах полета. Кроме того, на руле направления установили кинематически связанный с рулем пружинный сервокомпенсатор, угол отклонения которого зависел от усилий на педалях. На всех рулях устанавливались триммеры, а на элеронах - триммеры-сервокомпенсаторы, позволяющие сбалансировать самолет и снять усилия с органов управления при любых полетных режимах, включая и полет в нештатных ситуациях, в частности, при остановленных двух двигателях с одной стороны машины.

Первый опытный Ан-12 (заводской № 7900101) на летном поле Иркутского авиазавода. Декабрь 1957 года.

Уже первые опытные Ан-12 несли штатное вооружение - бомбодержатели и кормовую оборонительную установку

Благодаря установке на Ан-12 системы автоматического флюгирования винтов имелась возможность установки лопастей винта по потоку при любом случае отказа ТВД, чтобы те не создавали большого тормозящего и разворачивающего момента. При неудачном заходе на посадку с двумя неработающими с одной стороны двигателями и зафлюгированными винтами Ан-12 имел возможность уйти на второй круг (по крайней мере, в инструкции летчику говорилось, что подобный акробатический трюк "особых трудностей не представляет").

Ан-12 строился по нормам прочности 1953 года и по классификации был отнесен к классу «В» тип 13 и 14 (пассажирские, транспортные и десантные самолеты). Максимальная эксплуатационная перегрузка равнялась 2,35, а минимальная (отрицательная) - 1,18. Со временем, когда допущена была эксплуатация самолета с увеличенным полетным весом и большей нагрузкой, максимальную перегрузку установили равной 2,23.

Проектирование самолета, как и требовало постановление, было выполнено в рекордно короткий срок. От момента начала работ до выхода на испытания прошло чуть более пятнадцати месяцев. Первый опытный самолет "У" строился в Киеве. 7 марта 1957 года он поднялся в воздух с аэродрома летно-испытательной станции завода. Поскольку своих испытателей с должным опытом у антоновцев еще не было, командиром экипажа был опытнейший летчик-испытатель ЛИИ Герой Советского Союза Я.И. Берников, вторым пилотом - И.Е. Давыдов.