Творчески развивая конструкцию своего турбовинтового первенца Ан-8, коллектив под руководством О. К. Антонова через год создал ещё более мощный самолёт для транспортировки тяжёлых крупногабаритных грузов — Ан-12. Этот моноплан с высоко расположенным крылом цельнометаллической конструкции рассчитан уже под четыре турбовинтовых двигателя АИ-20 мощностью по 4 тыс. э. л.с.* каждый Соответственно увеличились общие размеры машины. Площадь крыла стала 121,78 м2, вес пустого самолёта 36 т, взлётный 55,1 т, затем — 61 т.

Чтобы расширить диапазон эксплуатации самолёта, в частности, использовать его в случае необходимости для перевозок людей, конструкторы предусмотрели герметизацию кабин. В них поддерживается давление, соответствующее высоте 3500 м. Самолёт оснащен бортовыми механизмами — кран-балкой, транспортером, лебедкой. С их помощью через больших размеров люк в хвостовой части по специальному трапу можно загрузить и выгрузить тяжёлые механизмы и крупногабаритное промышленное оборудование — автомобили, тракторы и т. д.

Новый самолёт показал высокие лётно-технические качества. Его крейсерская скорость 585—600 км/час, максимальная достигает 775 км/час, посадочная 215 км/час; потолок более 10 км, нормальная дальность полёта 4 тыс. км. Как и Ан-8, новый самолёт может эксплуатироваться на грунтовых аэродромах. Его разбег с нормальной нагрузкой не превышает 900 м, пробег — 850 м.

* Мощность турбовинтовых двигателей (ТВД) оценивается в лошадиных силах на валу, а тяга двигателей в килограммах, поэтому принято объединять их единым условным термином «эффективные лошадиные силы» — э. л.с. Широкое применение ТВД на транспортных самолётах объясняется тем, что для скоростей полёта менее 1000 км/час такие двигатели экономически выгоднее ТРД.