Pomimo faktu, iż pierwotnym celem była budowa samolotu pasażerskiego, to jednak konstrukcyjnie, maszyna została oparta na wymaganiach stawianych wojskowym samolotom transportowym. Dzięki wykorzystaniu technologii i doświadczenia zdobytego przy pracach projektowych An-8, prace posuwały się bardzo szybko. An-10 został oblatany 7 marca 1957 roku. Prace projektowe przy wersji transportowej, An-12, trwały tylko 11 miesięcy a budowa pierwszego egzemplarza półtora roku. Dzięki daleko idącej unifikacji obydwu samolotów, zrezygnowano z budowy prototypu An-12. Pierwszy wybudowany egzemplarz stał się jednocześnie pierwszym seryjnym samolotem. An-12 został oblatany 16 grudnia 1957 roku. Wstępne plany zakładały możliwość montażu obydwu typów na tej samej linii produkcyjnej. Zgodność konstrukcyjna w przypadku głównych elementów płatowców An-10 i An-12 wynosiła 86%, a w przypadku napędu 100%. Teoretyczne korzyści, jakie przedstawił Antonow, mówiąc o współistnieniu obydwu typów, pasażerskiego i transportowego, w praktyce okazały się być problematyczne. Zaprojektowanie samolotu pasażerskiego z podłogą umieszczoną na poziomie wymaganym dla samolotów transportowych, spowodowało, iż kadłub maszyny dysponował niewspółmiernie duża do potrzeb objętością części pasażerskiej.