比前，米里設計局制造的所有直升機均采用常規單旋翼構型，這其中包括米-1、米-4、米-6和米-10，即使采用常規構型，仍需要研發新型發動機和超強功率減速器，甚至要解決其他一些復雜的技術難題。米里設計局力圖尋求另外的旋翼布局，提出了幾種備選方案。對這些方案進行詳細分析并考慮了所有可能的情況，其中包括未來該直升機的生產條件。

圖——早期的米-12概念布局

米里設計局的專家們還對三旋翼甚至四旋翼布局進行了分析，但并未采用這兩種布局。因為分析顯示，兩副旋翼就能夠保證所要求的噸位。最終，決定采用米-6的發動機組件。但是如何設計連接兩副旋翼的梁（橫向還是縱向），當時，國內外大多數權威專家都認為，大型起重直升機應采用縱列式布局。為了研究縱列式布局的優點和缺點，進行了大量的相關試驗。

米里設計局對縱列式直升機進行了飛行試驗，深入研究了此種構型的飛行特性，其中包括旋翼間的相互作用和功率分配，并確定了各種不同飛行狀態下所需的發動機功率。在試驗過程中，雅克-24直升機出現了前后減速器加載不平衡、振動較大以及飛行中直升機不穩定的現象。同樣，這些現象也出現在美國直升機的試驗中。之后對米-12發動機縱列式安裝的布局進行了研究，但鑒于試驗中出現的相關問題而否決了這一方案。因而，設計局中斷了縱列式布局的研究。

早在二戰之前，德國就制造了橫列式布局的直升機。在蘇聯，布拉圖欣設計局和卡莫夫設計局也進行過此種布局直升機的研究。米里設計局宣布進行最好構型設計的評選，方案評比由設計草圖拉開序幕。難點在于如何規避橫列式布局中固有的振動，以及可能在發動機末端出現的危險共振。米里設計局提出了建設性的方案：卸除遠離機身一側構架的承力裝置，并改進機翼支撐形式。窄化靠近機身一側的機翼，加寬機翼另一側，從而能保證實現所要求的載重。米里設計局的這一創新構型分別在英國、美國、法國和意大利獲取了專利。此外，中央空氣流體動力學研究院也對米-12采用這一構型表示認可。

圖——米-12 設計概念圖

米-12機身前部是機組區域，有上下兩個駕駛艙（雙層駕駛艙）組成。下層（駕駛艙）可容納兩名飛行員、一名隨機機械師和一名電氣工程師；上層駕駛室為領航員和無線電報務員坐席。機身尾部為裝卸跳板和側向艙門，在開啟時為車輛通道，另可通過電動絞車和橋門式起重機裝卸不同的貨物。機身中部為大容量貨艙，空間尺寸為28.15×4.4米×4.4米，可容納196名士兵或158名傷員。直升機尾部與固定翼飛機類似，安裝了方向舵、升降舵和兩副端板式垂直尾翼，其中方向舵用于控制方向，而升降舵控制則與旋翼總距控制同步進行。通過同時調整兩副旋翼的總距來獲得升力，旋翼間的差動總距則用于控制直升機的滾轉。俯仰控制和推力變化借助自動傾斜器對兩副旋翼周期變距的改變來實現，旋翼間的差動變距則用于直升機的偏航控制。

米-12的發動機短艙設計也頗具特色，采用可折疊的發動機罩，不再需要依靠地面扶梯就能進行發動機維護。機組人員可以從駕駛艙走出，穿過機翼站在掀開的發動機艙罩上，如同在扶梯上一樣，完成發動機維護。米-12采用了4臺D-25發動機，單臺功率為4770千瓦。發動機成對運轉，并通過主減速器將功率傳遞給輸出軸，從而帶動5片槳葉的旋翼。其中，米-12的發動機、主減速器、軸套和自動傾斜器都來源于批量生產的米6和米-10。但是性能都得到了顯著的提升，發動機功率增大了，每片槳葉重量減輕了300千克。

圖——米-12的側面

1965年4月，蘇聯部長會議簽署指令，要求進行首架原型機的制造。之后，薩拉托夫飛機廠也開始準備為蘇聯部隊制造首批5架米-12，1966年，蘇聯國家委員會通過了最后審批，首架原型機的制造正式開始。

首架原型機制造完成之后，隨即進行試驗以確定其振動頻率。將直升機懸掛在減振繩索上，在旋翼軸套上安裝激振器。所有試驗都在夜間進行，白天處理采集到的相關數據。

圖——飛行中的米-12

1967年12月，米-12開始進行飛行試驗。其中，工廠飛行試驗足足用了一個月的時間。1968年，米-12進入聯合國家飛行試驗。1970年，完成了莫斯科往返阿赫圖賓斯克的長途飛行，標志著聯合國家試驗第一階段的結束。

1969年2月22日，帶31噸有效載荷的米-12直升機飛到2350米的高度，創造了有效載荷和高度新的世界紀錄。同年8月6日，帶40.2噸有效載荷的米-12飛到了2250米的高度，這一紀錄迄今仍未被打破。米-12總計創下了7項世界紀錄。米里設計局因米-12研制中取得的突出成績榮獲了美國直升機協會頒發的西科斯基獎。

1970年10月底，國家委員會批準米-12進入批量生產。1971年，米-12在布爾歇舉辦的第29屆巴黎航展上成功展出，被譽為“航展上的明星”。隨后，在巴黎、哥本哈根和柏林先后進行了飛行表演。米-12直升機尺寸幾乎是美國最重直升機CH-53和CH-47的兩倍，而重量則是其4倍。

1972年，第二架米-12樣機完成制造。1973年3月28日，該樣機完成首飛。首飛后第二天，被運往機場繼續進行國家試驗。第二架樣機與第一架樣機相比，增強了操縱桿的剛度和后機身支柱的強度。第一架原型機被永久保存在設計局，第二架捐給了蘇聯中央空軍博物館。

　
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