Для защиты самолета от истребителей противника со стороны задней полусферы и ведения огня по земле при полете на малой высоте в кормовой электрической дистанционной башне ДБ-65У (конструкции Федосеева) были смонтированы две 23 мм пушки АМ-23, связанные с помощью сельсинов с прицельной станцией КПС-53И. Она имела в своем составе гиродатчик ГР-2А, аналоговый баллистический вычислитель ВБ-257-1 (до машины № 9900902 устанавливался вычислитель ВБ-155), учитывавший воздушную скорость самолета, температуру забортного воздуха и заряда патронов. Кроме того, в КПС входили коллиматорный прицел, оптический внешнебазовый дальномер, радиодальномер «Гамма-54Т» и фотокинопулемет ПАУ-457. С самолета № 9901204 устанавливалась усовершенствованная станция КПС-53А с гиродатчиком ГР-3. Боезапас установки составлял 700 патронов (по 350 на каждый ствол), но при плотной укладке ленты ящики вмещали по 360 патронов. Орудия могли отклоняться на угол 70“ влево-вправо в горизонтальной плоскости, подниматься на 60° верх, или опускаться на 40° вниз. Перезарядка пушек выполнялась при помощи электропневматического автомата перезарядки АП-27.
Кроме артиллерийского, Ан-12 оснащался бомбардировочным вооружением и разведывательным фотооборудованием.
Машина могла нести несколько типов авиабомб:
— четыре авиационные бомбы для ночной аэрофотосъемки Ф0- ТАБ-100-80 или столько же ночных ориентирно-сигнальных авиабомб НОСАБ-100 либо четыре дневные ориентирно-сигнальные ДОСАБ-100 для сбрасывания с двух внешних балочных держателей с замками Дер 2-47 в передней части обтекателей шасси и двух в закрытых отсеках в хвостовой части этих обтекателей;
— шесть цветных ориентирно-сигнальных авиабомб ЦОСАБ-10 или шесть ночных ориентирно-морских авиабомб ОМАБ-25-8Н либо шесть дневных ориентирно-морских авиабомб ОМАБ-25-12Д или шесть маяков-ответчиков типа «Штырь» или «Огонек» в ящичном держателе ДЯ-СС-АТ в кормовой части фюзеляжа.
Управление сбросом бомб с держателей — электрическое, дистанционное, а створки грузового люка бомбоотсеков открывались с помощью гидропривода.
Для прицельного сбрасывания бомб, радиомаяков, а также точного десантирования людей и грузов в кабине штурмана устанавливались бомбардировочные прицелы НКПБ-7 и АИП-32. Последний представлял собой бомбардировочный прицел ОПБ-1Р, снабженный инфракрасной приставкой.
На риверсальной раме, монтируемой на створках грузового отсека, устанавливался один дневной аэрофотоаппарат типа АФА-42 со сменным объективом с фокусным расстоянием 500 или 750 мм, или один АФА-ЗЗМ с 200-мм объективом. На ту же раму мог крениться ночной аэрофотоаппарат НАФА-МК/25. Все они могли устанавливаться в горизонтальном или вертикальном положении и предназначались, соответственно для перспективной или плановой аэрофотосъемки маршрутов, площадей и отдельных объектов в дневных и ночных условиях. Для выполнения двухмаршрутной аэрофотосъемки на раму ставилась автоматическая качающаяся фотоустановка АКАФУ-ЗЗМ, которая обеспечивала установку фотоаппаратов. Для подвижной установки фотокамер АФА-33/20 и АФА-ЗЗМ/20 использовалась специальная установочная рама.
Основой для первого этапа совершенствования военно-транспортной модификации самолета стал опыт эксплуатации, полученный испытателями и строевыми экипажами. Ан-12 заменяли стареющие поршневые машины, которые были плохо приспособлены для перевозки тяжелой и крупногабаритной техники. В ходе эксплуатации выяснилось, что самолет имеет значительные резервы, и грех было этим не воспользоваться. Конструкторы пошли навстречу пожеланиям Заказчика, и вскоре у Ан-12 величина полезной нагрузки была поднята до 16 т, а позднее и до 20 тонн.
Увеличению разрешенной максимальной взлетной массы и полезной нагрузки способствовало и то, что с сотого серийного Ан-12 было принято решение частично отказаться от унаследованной от пассажирского Ан-10 излишества — герметизации центральной части фюзеляжа. Отказ от этого позволил снизить массу планера и увеличить вес груза и топлива. Этому же способствовало и усиление шасси самолета, поскольку первоначально из-за ограничения по их прочности Ан-12 имели взлетный вес не более 54 т. Соответственно была ограничена и масса нагрузки. Первые машины могли поднять 14.200 кг груза, а после усиления — 16.000 кг. Топливо на первых Ан-12 размещалось в 22 мягких крыльевых баках общим объемом 13.300 л. В ходе серии его запас был увеличен до 14.060 л, а крайние серии (с 18–01 по 19–05) несли уже 15.440 л керосина в 26 баках.