Для повышения проходимости по неподготовленным площадкам с низкой прочностью грунта Ан-2 испытывался на шестиколесном шасси, но дальше опытов дело не пошло

Серийные самолеты отличались от опытных противообледенительной системой воздушного винта и стекол кабины пилотов. Увеличили площади киля и элеронов (за счет хорды), изменили поперечное «V» крыла. Были и другие доработки, улучшившие характеристики самолета.

Серийные самолеты, предназначенные для аграриев, получили обозначение Ан-2СХ. Головной экземпляр такого самолета с аппаратурой опрыскивателя и рассеивателя удобрений был построен в августе 1950 года и осенью испытывался в НИИ ГВФ, после чего был возвращен в ОКБ-153 для доработок оборудования. Испытания продолжили в мае следующего года, при этом опрыскивали сады, виноградники, зерновые культуры, рисовые плантации и прочие сельскохозяйственные угодья. В итоге самолет рекомендовали для серийного производства.

Тем временем в сельскохозяйственную авиацию самолеты начали поступать с начала 1951 года, но без аппаратуры для опрыскивания и рассеивания удобрений. В частности, в красноярское управление ГВФ поступили самолеты с опознавательными знаками СССР — А2597, А2601, А2630 и А2637, но использовались они не для борьбы с вредителями и для подкормки растений, а для других целей. А одна из них (СССР — А2597) и вовсе пропала без вести.

Во время эксплуатации в 1951 году в Красноярске на Ан-2 выявили свыше 12 дефектов и недостатков, в том числе и опасных для полета: перегрев мотора при температуре наружного воздуха 25 градусов и более, вибрация стабилизатора и передних лент расчалок полукоробок крыльев, тенденция разворота самолета влево.

Массовый выпуск Ан-2 в сельскохозяйственном варианте начался на заводе № 473 лишь в 1952 году, когда заказчику сдали первые 25 Ан-2СХ. В его грузовом отсеке расположили бак для химических веществ и удобрений. Под нижним крылом и фюзеляжем — аппаратуру для их распыления. 12 машин из первой партии передали на эксплуатационные испытания, проходившие на полях Украины, Северного Кавказа, Узбекистана и Армении.

Ан-2СХ постепенно становился основным самолетом для сельского хозяйства и выпускался большими сериями как в Советском Союзе, так и в Польше (Ан-2Р). Их и по сей день можно увидеть над сельскохозяйственными угодьями многих стран.

Ан-2 используется и для решения других задач, в частности для аэрофотосъемки. Первый Ан-2 переоборудовали в вариант аэрофотосъемщика в ОКБ-153. Для этого в сентябре 1951 года пилот Бабич перегнал его из Киева в Новосибирск. При этом его маршрут пролегал через Подмосковье. На аэродроме Медвежьи озера, находившемся рядом с подмосковной Чкаловской, в него загрузили аэрофотоаппарат АФА-33/20 и выпустили в Сибирь. Ан-2 и по сей день используются для этих целей, но кроме фотокамер их оснащают еще и автопилотами.

Другим, не менее любопытным вариантом Ан-2 стал самолет с многоколесным шасси, разработанным специалистами КБ Антонова и Башты на основании августовского 1950 года постановления правительства. К осени 1952 года самолет в таком виде прошел государственные испытания в НИИ ВВС с рекомендацией выпустить 10 комплектов нового шасси. Самолет с таким шасси можно было эксплуатировать с размокшего грунта и пахотных земель, что расширяло его возможности. Но то, что хорошо для военных, оказалось неприемлемым для ГВФ. По мнению временно исполнявшего обязанности начальника ГУ ГВФ Н. Захарова, «утяжеление Ан-2 на 190 кг приведет к значительному снижению коммерческой нагрузки самолета… Целесообразнее оснастить Ан-2 облегченными колесами баллонного или полубаллонного типа». Видимо, это обстоятельство и решило судьбу «сороконожки».

Первые семь лет Ан-2 строились преимущественно в грузовом (транспортном) и сельскохозяйственном вариантах, и лишь в декабре 1957 года встал вопрос о выпуске его пассажирской модификации. Для начала, в 1958 году, пошли по простому пути. Промышленность начала выпускать специальное съемное оборудование, позволявшее в короткий срок переоборудовать грузовой Ан-2 — в пассажирский. Менее чем за год, 24 апреля 1967-го, на Ан-2 был перевезен стомиллионный пассажир!

В 1957 году разработали спасательный и учебно-тренировочный варианты Ан-2.