Из многочисленных экспериментальных работ, выполненных на Бе-12 в целях изучения его возможностей, можно отметить наиболее крупные: по длительному базированию на воде самолета с экипажем, по посадке в открытом море в ночное время и по защите самолета от коррозии. В одном из экспериментов, проводимых в Донузлаве, серийный самолет оснастили специальным протекторным устройством, с которым он находился на плаву (с выпущенным шасси) в течение 90 дней. Устройство представляло собой опускаемое из входной двери приспособление в виде штыря. Через три месяца машину выкатили на берег, всю обросшую ракушками, но повреждений металла и лакокрасочного покрытия не отмечалось. Самолет предварительно к испытаниям не готовили. После них в Донузлав приезжали специалисты разных авиационных КБ, однако в ОКБ МС почему-то должного интереса проявлено не было. При аналогичных испытаниях Бе-10 без протекторного устройства сгнил на воде всего за 40 дней. Проводились и другие исследования, например, постановка Бе-12 на подводные крылья и гидролыжи.
29 ноября 1968 г. приказом министра обороны СССР Бе-12(ПЛО) был принят на вооружение ВМФ. За создание амфибии Бериеву и группе работников опытного и серийного заводов, заказчиков и соразработчиков была присуждена Государственная премия СССР. Выходящий в ФРГ журнал «Флюг Ревю» в 1969 г. писал: «Бериев создал не только самый большой из находившихся на вооружении самолет-амфибию, но и доказал с помощью этой перспективной машины необходимость существования летающих лодок. „Чайка“, несомненно, усилит мощь советской морской авиации и вскоре станет ее основным оружием».
На Бе-12 было установлено 42 официально зарегистрированных международных рекорда (см. таблицу на вкладке). Самолет неоднократно демонстрировался на воздушных парадах и выставках. Так, в июле 1967 г. на юбилейном воздушном празднике в Домодедово, посвященном 50-летию Октябрьской революции, была показана тройка таких амфибий. Командиром группы был п-к П.В.Жидецкий. На одном из парадов произошел случай, который чудом не имел трагических последствий. В Москве вдень ВМФ, когда над правительственной трибуной пролетали 12 Бе-12 (четыре тройки), в один из самолетов третьей тройки в лобовое стекло попала птица. Ранив летчиков, она задела тумблеры центральной панели управления. Тем не менее, пилоты сумели восстановить положение тумблеров и удержаться в строю. Только заходя на посадку, они попросили разрешения выйти из строя и сели отдельно. Бе-12 неоднократно бывали в Кубинке на правительственных показах. Один из самолетов первых серий установлен в музее ВВС в Монино.
Для повышения боеспособности Бе-12 его оборудование и вооружение постоянно совершенствовались. Так, в 1963-64 гг. прошли испытания Бе-12ФС (изделие «ЕФС») с двигателями АИ-20ДК и Бе-12СК (изделие «ЕСК»), в состав вооружения которого вошел спецбоеприпас. В сентябре 1970 г. был разработан вариант Бе-12 с системой дозаправки в воздухе. По некоторым сведениям, таким образом был доработан один самолет.
В апреле 1976 г. поступили на вооружение модифицированные Бе-12Н («ЕН»), переоборудованные из серийных машин, на которых установили усовершенствованную поисково-прицельную систему.
Раскапотированный двигатель АИ-20Д
Механизация крыла в выпущенном положении
В ее состав вошли: авиационный магнитометр АМП-73С, доработанная РЛС «Инициатива-2БН», многоканальное унифицированное приемное устройство «Нара», прицельно-вычислительное устройство «Нарцисс» с анализатором цели. Дополнительно к буям РГБ-НМ на самолет стали подвешивать десять пассивных направленных буев РГБ-2, применяемых до этого в системе «Беркут».
Как уже отмечалось, еще при проектировании Бе-12 предусматривался его специализированный вариант для проведения поисково-спасательных операций. Работа над такой модификацией началась в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР №28-110 от 2 марта 1962 г. по тактикотехническим требованиям, утвержденным еще 22.12.60 г. Новый самолет, обозначавшийся Бе-12(ПС), заводской шифр «ЕПС», предназначался для поиска экипажей самолетов и кораблей, потерпевших аварию в открытом море, как днем, так и ночью в простых и сложных метеоусловиях. В 1965 г. он был построен и получил обозначение Бе-14. Почти все внутренние отсеки фюзеляжа этой машины были приспособлены для размещения пострадавших и оказания им первой медицинской помощи. Самолет мог принять до 33 человек, для чего в бортах лодки имелись спасательные люки. Машину оснастили дополнительными сбрасываемыми надувными плотами, спасательными кругами, канатами с поплавками, запасом медикаментов и др. спасательным и медицинским оборудованием. На борту организовали место для операционной. В состав экипажа включили бортврача и борттехника. Для лучших условий работы экипажа ночью при посадке в районе бедствия в кабинах было применено освещение пультов и шкал приборов красным светом, а для поиска пострадавших на плаву установлен выдвижной прожектор.