Вторая опытная машина с серийным номером 8900102. Хорошо видны отличное от более поздних серийных Ан-12 остекление кабины и всего два иллюминатора по правому борту

Опытные машины имели «прямое» крыло без наклона консолей

Спустя полгода после первого полета машину с номером 0101 собирались передать в НИИ ВВС. 26 июня 1958 года Ан-12 для показа высокому военному руководству Ан-12 перегнали на Центральный аэродром им. М.В. Фрунзе в Москве. Но при посадке из-за просчета экипажа и уже упомянутой выше недостаточной тяги ТВД на режиме наземного малого газа самолет, потеряв скорость, с небольшим правым креном грубо приземлился в 65 м от полосы, «скозлил», развернулся и, задев землю винтами, остановился. Правая стойка шасси получила значительные повреждения, были погнуты лопасти воздушного винта четвертого двигателя, поврежден планер. К счастью, пожара не произошло, но самолет все равно требовал продолжительного ремонта.

В авральном порядке для продолжения испытаний в столицу перегнали другой Ан-12. В конце года самолет был передан на Госиспытания в НИИ ВВС. Часть программы выполнялась и на Украине в районе п. Бузовая. Там с октября 1959 года до апреля следующего года на Ан-12 отрабатывалось воздушное десантирование людей и различных грузов. Программа Госиспытаний была завершена в июне 1959 года. В состав выполнявшего ее экипажа входили летчики-испытатели И.К. Гончаров и А.К. Дегтярь, ведущий инженер И.В. Орлицкий. Устраняя замечания, указанные в итоговом акте, ОКБ-473 были разработаны чертежи на доработку самолета, по которым завод выполнил большой объем работ по доводке серийных самолетов текущего производства, для чего на предприятии был организован специальный производственный участок. Кроме того, Иркутский авиазавод вынужден был направить большое количество рабочих и инженеров для доработки Ан-12, уже поступивших в строевые части. Эти мероприятия, вкупе с постоянным улучшением качества изготовляемых заводом самолетов, дали свои плоды, и в 1959 году самолет был принят на вооружение. 9 июля 1961 года Ан-12 был впервые представлен широкой общественности на воздушном параде в Тушино.

Испытания Ан-10 и Ан-12 прошли без тяжелых летных происшествий, сопутствовавших рождению многих новых самолетов, и успешно завершились их принятием в эксплуатацию. Пассажирские Ан-10 стали поступать в Аэрофлот, а транспортные Ан-12 в Вооруженные Силы, а позднее и в гражданскую авиацию. За создание Ан-12 в 1962 году O.K. Антонову и ведущим специалистам А.Я. Белолипецкому, В.Н. Гельприну, Е.К. Сенчуку и Е.А. Шахатуни была присуждена Ленинская премия.

Опыт, полученный коллективом O.K. Антонова при создании Ан-10 и Ан-12, стал тем краеугольным камнем, который лег в основу проектирования последующих моделей тяжелых транспортных самолетов, занявших достойное место в истории отечественной и мировой авиации.