W 1965 r. oblatano drugi prototyp, uwzględniający uwagi komisji. Próby państwowe trwały od 16 czerwca do 10 listopada 1965 r. Po ich zakończeniu samolot został przyjęty na wyposażenie Armii Radzieckiej i w tym samym roku uruchomiono jego produkcję seryjną w Zakładach Lotniczych w Irkucku. Zakończono ją w 1971 r. po wyprodukowaniu 226 egzemplarzy. W późniejszych latach jeden z egzemplarzy An-34 przystosowani do roli latającego laboratorium monitorującego obszary wodne i służący do wykrywania okrętów podwodnych. Inny egzemplarz został eksperymentalnie wyposażony w silniki typu RU-19A. W 2001 r. w Rosji i krajach WNP w użyciu pozostawało 139 maszyn An-32.
Konstrukcja Dwusilnikowy samolot transportowy w układzie grzbietopłatu o metalowej konstrukcji.
Kadłub o konstrukcji półskorupowej i przekroju kołowym. W przedniej części znajdowała się kabina załogi za nią ładownia dostosowana do transportu 37 żołnierzy, 33 spadochroniarzy lub 24 rannych na noszach. W tylnej części kadłuba zamontowano właz ładunkowy o wymiarach 1,4 na 2,72 metra. Integralną część kadłuba stanowiło klasyczne wolnonośne usterzenie krzyżowe. Skrzydło pięciodzielne, dwydźwigarowe o obrysie trapezowym, wyposażone w szczelinowe klapy i lotki. W skrzydle są zamontowane cztery zbiorniki paliwa.