Vào ngày 16/12/1957, nhà máy chế tạo máy bay Antonov tiến hành cho bay thử nghiệm nguyên mẫu đầu tiên máy bay vận tải An-12. Khi đó, đây được xem là mẫu máy bay vận tải thế hệ mới nhất dành cho Không quân Liên Xô hùng mạnh. Chỉ trong giai đoạn từ năm 1957-1973 đã có hơn 1.200 chiếc An-12 được Liên Xô chế tạo với hàng loạt biến thể khác nhau.
Sau khi được đưa vào trang bị từ năm 1959, An-12 nhanh chóng trở thành một trong những dòng máy bay vận tải quân sự chủ lực của Quân đội Liên Xô trong những năm 1960, khi mà nó xuất hiện hết tại mọi sự kiện lịch sử quan trọng của Liên Xô cũng như trên thế giới.
Xét về thiết kế và kích thước của vận tải cơ An-12, nó có nhiều nét tương đồng với dòng máy bay vận tải quân sự chiến thuật Lockheed C-130 của Mỹ. An-12 cùng C-130 trở thành hai biểu tượng máy bay vận tải quân sự nổi tiếng của thế giới trong suốt thời kỳ Chiến tranh Lạnh.
Một trong những vai trò nổi bật của An-12 trong Quân đội Liên Xô là khi nó được trang bị cho các đơn vị đổ bộ đường không của nước này, với khả năng mang theo 22 tấn hàng hóa hoặc 60 lính dù hoặc 2 xe bọc thép đổ bộ đường không BMD-1. Những chiếc An-12 hoàn toàn có thể đảm nhận vai trò triển khai một lượng lớn binh sĩ cho chiến dịch quân sự đặc biệt.
Máy bay vận tải quân sự An-12 và các biến thể dân sự của nó khá phổ biến tại các quốc gia Đông Âu, Châu Phi và một số nước Châu Á với số lượng lên tới hàng trăm chiếc. Trung Quốc là quốc gia sở hữu số lượng An-12 chỉ đứng sau Nga, bên cạnh đó nước này còn tiến hành nội địa hóa dòng máy bay này với mẫu máy bay vận tải quân sự đa năng Y-8.
Về thiết kế cơ bản, An-12 được trang bị bốn động cơ cánh quạt Ivchenko AI-20L hoặc AI-20M có công suất 3.000kW mỗi chiếc với tốc độ bay tối đa có thể lên tới 777km/h và có phạm vi hoạt động hiệu quả khi đầy tải là 3.600km.
Phi hành đoàn của An-12 gồm 5 người với 2 phi công, một kỹ sư hàng không, một hoa tiêu và một sỹ quan liên lạc vô tuyến. Tuy nhiên với một số biến thể An-12 được nâng cấp hoặc Y-8 con số này có thể được giảm xuống còn khoảng 3 người.
Ngoài việc được sử dụng cho mục đích quân sự, An-12 còn được phát triển thành các biến thể dân sự như vận chuyển hàng hóa, tìm kiếm cứu nạn và chở khách thương mại.
Tính cho tới thời điểm hiện tại, Quân đội Nga đã gần như ngưng hoạt động hoàn toàn các phi đội An-12 trong biên chế và thay thế chúng bằng các dòng máy bay vận tải quân sự khác hiện đại hơn. Hiện chỉ còn Trung Quốc là sử dụng số lượng lớn An-12 với tên gọi Y-8 - "sao chép" hoàn toàn thiết kế An-12.
Trong khi C-130 vẫn còn được sử dụng khá rộng rãi tại nhiều quốc gia trên thế giới kể cả tại Mỹ, thì số phận của An-12 lại gắn liền với sự sụp đổ của Liên Xô khi dòng máy bay vận tải quân sự đình đám một thời này nhanh chóng lỗi thời sau gần 60 được đưa vào hoạt động.
Một chiếc An-12 dùng cho hoạt động vận tải đường không của hãng hàng không Aeroflot Nga.
Việc hoạt động tại các vùng cực xa xôi của nước Nga chưa bao giờ là vấn đề quá khó với những chiếc An-12, thậm chí nó còn có thể hạ cánh ở khu vực có đường băng xấu trên tuyết.