21 марта 1948 г. в Новосибирске взлетел самолет-зондировщик атмосферы на высотах 6000-8000 м. получивший обозначение «К» Основное внешнее отличие от базовой машины – наличие кабины наблюдателя-метеоролога у основания киля. В результате испытаний самолета «К» был сделан вывод, что его силовая установка на обеспечивает необходимую высотность и требует совершенствования. В октябре 1948 г. из-за рассоединения тяги управления двигателем машина совершила грубую посадку и получила повреждения. В 1950 г. перед ОКБ-153 вновь была поставлена задача создать высотный самолет для зондирования атмосферы. Конструкторы приняли решение доработать «К», установив на нем новую силовую установку с турбокомпрессором ТК-19 конструкции С.А.Трескина, обеспечивавшим сохранение мощности 850 л.с до высоты 9500 м Самолет, получивший обозначение Ан-2ЗА (зондировщик атмосферы) или Ан-6. в декабре 1951 г. удовлетворительно прошел испытания в ГК НИИ ВВС. 9 июня 1954 г. на нем летчик-испытатель ОКБ В.А.Калимин с бортинженером В И.Баклайкиным установили мировой рекорд в классе С- 1е-1, поднявшись на высоту 11248 м Это достижение не перекрыто до сих пор. В сентябре 1958 г. при взлете с аэродрома. Киевского авиазавода самолет был сильно поврежден и больше не восстанавливался. Серийно Ан-6 не строился. Но в 1957-58 гг. и Киеве была выпущена серия из шести машин Ан-2В (высотный). которые отличались от Ан-6 отсутствием кабины метеоролога. Они использовались для разведки погоды.
В апреле 1949 г. состоялся первый полет ближнего ночного разведчика и корректировщика артогня Ан-2Ф (Ан-2НАК). От базовой модели он отличался измененной хвостовой частью фюзеляжа, в которой размещалась полностью остекленная кабина наблюдателя. Оперение было заменено на двухкиловое. а для защиты от атак истребителей за верхним крылом установили турельную установку с 20-мм пушкой БД-20Э Этот самолет остался в единственном экземпляре. Более подробно об Ан-2Ф см. «АиВ», №2 95 и №3"96.
Зимой 1963-64 гг на аэродроме ГК НИИ ВВС в Чкаловском проходил испытания Ан-2 №1G28 19. оснащенный вооружением для поражения наземных целей
Полярный Ан-2 на лыжах с полиэтиленовой накладкой
Ан-2 на лыжах с тормозами
Опытный Ан-2 с многоколесным шасси
Последнее включало два блока НАРУБ 16-57У. подвешенных под крылом на балочных держателях БДЗ-57КУ. один такой держатель для подвески бомб калибром до 250 кг под фюзеляжем, прицелы и систему управления. в окнах и обшивке грузовой кабины были сделаны приспособления для стрельбы из автоматов Калашникова, оснащенные упорами, ограничивающими углы поворота оружия, чтобы невозможно было прострелить элементы собственного самолета. В процессе испытаний выполнили 7 полетов общей продолжительностью 4 ч 50 мин, сбросили 4 бомбы (ФАБ 250М54. 2 шт. ОФАБ- ЮОНВ. ЗАБ-250-200) и кассету РБК-250. отстреляли 90 неуправляемых ракет С-5М и С-5К и 180 патронов калибром 7.62 мм. Выводы: реактивное вооружение обеспечивает стрельбу по наземным целям с планирования под углом 20-25" с высоты 400 м при скорости полета 200 км/ч и дальности до цели 1000 м: эффективное поражение при бомбометании обеспечивается с горизонтального полета на скорости 180 км/ч с высоты 700 м; приспособления для стрельбы из автоматов не обеспечивают ведение прицельной стрельбы по наземным целям из-за перекрытия линии прицеливания окантовкой люка и недостаточного угла поворота автомата На этом работы по вооружению Ан-2 были прекращены.
В санитарной авиации и о армии применялся Ан-2С (санитарный), который представлял собой Ан-2Т. в грузовой кабине которого могли разместить до шести носилок: по три у каждого борта в три яруса Для этого на Ан-2Т, начиная со 137 серии, устанавливали 12 бортовых замков и 4 подвесных ремня. Кроме того, самолет комплектовался легкосьемной теплоизоляционной шторой, которая при установке в грузовой кабине разделяла ее на два отсека – санитарный и входной. На борту Ан-2С имелись аптечка, поильни и переносной санузел.
В 1950 г. начались работы по оснащению Ан-2 специальным многоколесным шасси разработки завода №279. Им оборудовали Ан-2 №10547302. Новое шасси отличалось наличием тележек на основных опорах, колеса и лыжи – на хвостовой. Каждая из тележек несла по три колеса (основное и два дополнительных). В результате опорная поверхность шасси возросла вдвое, и самолет получил возможность взлетать с пахоты, песка и площадок, изрезанных канавами шириной до 50 см. Проведенные весной 1952 г. испытания показали, что проходимость Ан-2 резко улучшилась. но маневренность на земле стала хуже. Поэтому новое шасси серийно не строили.