Рабочие места летчиков Ан-12БК
Первая потеря Ан-12 в строю стала хрестоматийным примером сочетания «сырости» новой техники с низким уровнем надежности и недостаточной освоенности экипажем, чьи ошибки и привели к трагическому исходу. 31 января 1959 года на самолете майора Родина (это была четвертая выпущенная машина) при взлете в Витебске отказал крайний правый двигатель, винт которого перешел на авторотацию, создавая большое сопротивление. Летчики не справились с управлением, самолет стало разворачивать, и он с креном задел крылом насыпь, перевернулся и упал на землю. В катастрофе выжил только стрелок-радист, уцелевший в отлетевшем хвосте машины. Всего за первый год строевой эксплуатации были потеряны три Ан-12, причем в двух случаях в числе причин усматривались конструктивные дефекты, связанные с силовой установкой.
Взаимопонимание экипажа и согласованность действий на большой машине также были немаловажным фактором. В 369-м полку, выполняя 2 октября 1961 года вывозной полет на новом самолете в качестве инструктора, комэск майор Головаш находился в кресле правого летчика. Левое командирское место занимал майор А.К. Левый (совпадение само по себе выглядело каламбуром). Выполнив полет по кругу и заходя на посадку, над ближним приводом командир вместо уборки тяги внутренних двигателей потянул за проходную защелку ближние к себе РУДы обоих левых двигателей. Инструктор заметил ошибку, только когда самолет с креном круто пошел вниз. Попытка прибавить газу запоздала - с 15-метровой высоты Ан-12 провалился вниз, ударился левой консолью об землю перед ВПП, развалился и загорелся. Экипаж сумел выбраться из обломков, отделавшись легкими травмами. Авария послужила сигналом разработчику, и на следующих сериях Ан-12 во избежание подобных ошибок РУДы внутренних и внешних двигателей сделали различающимися по высоте (такое решение стало обязательным на всех многомоторных самолетах). 24 октября 1964 года при ночной посадке свой Ан-12 разбил комдив витебской дивизии генерал-майор Н.Ф. Зайцев. При подходе к аэродрому он дал команду на выпуск закрылков, но помощник и борттехник, видимо, скованные присутствием начальства на борту, словесно повторили ее, однако не исполнили. Самолет без механизации стал «сыпаться» на повышенной скорости, ударился о землю до полосы, подскочил на 60 метров и развалился при очередном ударе. Экипаж уцелел, но машина ремонту не подлежала.
По мере освоения экипажи стали получать задания на перевозки в армейских и гражданских целях. В начале 60-х годов в ходе переформирования и усиления группировки войск на Севере к передислокации воинских частей и объектов инфраструктуры была привлечена группа из 35 Ан-12 под началом М.М. Гамарника. В течение нескольких месяцев они осуществляли масштабные перевозки по Заполярью. Полезная нагрузка Ан-12 тогда ограничивалась 12 т, однако возникавшая потребность в переброске громоздких и тяжелых грузов привела к скорому пересмотру этих лимитов. Так, при доставке восьмитонных строительных компрессоров в Норильск на борт грузили по два таких агрегата без каких-либо проблем.
Работа на Севере дала крайне ценный опыт — в краю, большую часть года лишенном какого-либо транспорта, самолетовождение при почти полном отсутствии привычных ориентиров, в сложных метеоусловиях, а зачастую и неустойчивой работе приборов и связи, требовало недюжинного мастерства. 5 апреля 1960 года Ан-12 впервые появился над Северным Полюсом, доставив срочный груз на дрейфующую в Арктике станцию СП-8.
Обеспечением гагаринского полёта занимались опять-таки Ан-12, один из которых выполнял функции самолёта-ретранслятора, обеспечивая радиосвязь в зоне посадки, а другой должен был вывезти севший космический корабль «Восток» с близлежащего полевого аэродрома Заинск в Москву.
При последующих космических полётах экипажи Ан-12 также выполняли поисковые задачи и занимались эвакуацией спускаемых аппаратов и экипажей космических кораблей, доставляя их на Байконур. При аварийной посадке экипажа Леонова-Беляева, которым из-за нештатной работы автоматики пришлось сажать свой корабль в ручном режиме, также отметились Ан-12 авиагруппы обеспечения. Космонавтам тогда пришлось провести пару дней в заснеженной тайге, случай этот был изрядно драматизирован в прессе, однако малоизвестно, что ситуация отнюдь не была такой уж трагичной и космонавты не были предоставлены самим себе, как это описывалось: с помощью самолетов поисковой группы, дежуривших в воздухе, местоположение космонавтов было достаточно быстро установлено и уже через несколько часов к ним высадились спасатели.
Груз не вполне обычного происхождения доверено было доставить в мае 1960 года лётчикам 566-го полка: им были остатки американского самолёта-разведчика U-2, сбитого под Свердловском и затребованные в Москву для изучения. Привлечение Ан-12 для перевозок специального характера являлось обычным делом, благо при порядочной вместимости и грузоподъёмности более подходящей машины тогда не было. Летом 1969 года отряд из пяти Ан-12 был закреплён за исследовательской группой специалистов по геодезии и радиолокации, подыскивавшей на Крайнем Севере и полярных островах места для размещения загоризонтных РЛС дальнего обнаружения.