Машину вели опытные полярные летчики: Б.Осипов (командир экипажа), П.Рогов (второй пилот), В.Стешкин (штурман), И.Найкин и В.Сергеев (бортмеханики), Н.Старков (радист). В Мирном колеса АН-12 заменили на лыжи, которые привезли с собой. Затем самолет с учеными на борту выполнил ряд полетов по неизученным районам Антарктиды, в том числе с посадками на выбранные с воздуха площадки. 2.02.1962 г. «двенадцатая» вернулась в Москву.
По мере удовлетворения потребностей ВВС, Ан-12 стали поступать в Аэрофлот. Четырнадцать управлений ГА с успехом использовали их для перевозки самых различных грузов: строительной техники, животных, продовольствия, драгоценностей, гуманитарной помощи.
Первые в стране контейнерные перевозки (октябрь 1977 г .) также начались на АН-12. Их себестоимость была рекордно низкой - 10 коп/Т'км. В июне 1965 г . Ан-12 вместе с Ан-22 демонстрировался на XXYI Международном авиакосмическом салоне в Ле Бурже (Франция).
3.02.1966 г. Ан-12 открыли первую международную грузовую линию Аэрофлота Москва-Рига-Париж, преодолевая этот путь за 5 ч 30 мин. полетного времени. В июле 1969 г . открыта вторая линия: Владивосток-Амстердам.
Кроме министерства обороны и МГА, Ан-12 эксплуатировались предприятиями авиапрома, в том числе АНТК им. О.К.Антонова. На долю одной из «фирменных» машин выпало, возможно, самое известное летное происшествие с «двенадцатыми», вошедшее в историю как «мандариновый рейс». В декабре 1990 г . из Батуми в Киев на этой машине везли 12 т мандарин. При снижении самолет вошел в облачность, и второй пилот вместо того, чтобы включить противообледенительную систему, перекрыл все четыре топливных крана. Двигатели остановились. При ударе о землю самолет «разложился» полностью. Мандарины рассыпались. Только мастерство командира экипажа А.Слободянюка, прочность Ан-12, да еще везение позволили уцелеть всем семнадцати находившимся на борту людям.
В 1991-92 гг. летчики НИИ ВВС установили на Ан-12 39 мировых рекордов высоты и скорости полета. Тем не менее, современный этап биографии самолета связан прежде всего с коммерческими перевозками. Довольно много «двенадцатых», имеющих значительный остаток ресурса, в настоящий момент снимается с вооружения и передается недавно образованным большим и малым авиакомпаниям. Последние, благодаря низкой закупочной цене этих машин, извлекают с их помощью неплохую прибыль. Проблема состоит в том, чтобы обеспечить должную культуру их технического обслуживания и ремонта. Для ветерана Ан-12 этот вопрос вообще является ключевым. Его решение осложняется тем, что все ремзаводы «двенадцатых» остались в России, и теперь другим странам бывшего Союза отремонтировать там свои машины (особенно военные) весьма затруднительно.