W 1966 roku zbudowano jeszcze czwarty egzemplarz, badany w locie wiosną kolejnego roku. W ciągu 1967 roku zbudowano cztery dalsze samoloty. W tym roku ponownie samolot wystawiono w czerwcu na salonie w Paryżu, a w lipcu cztery An-22 zaprezentowano w locie podczas święta lotnictwa w Domodiedowie, demonstrując na ziemi wyładunek wyrzutni rakiet z trzech samolotów z fałszywymi numerami wojskowymi. W październiku 1967 roku natomiast An-22 pobił kolejne rekordy, podnosząc ładunek 100 444,6 kg na wysokość 7848 m. W tym czasie An-22 był największym samolotem transportowym na świecie, do czasu powstania amerykańskiego odrzutowego Lockheed C-5 Galaxy.
Po zakończeniu prób fabrycznych, 22 sierpnia 1967 roku egzemplarz 01-04 poddano badaniom państwowym w bazie pod Moskwą, trwającym do 28 stycznia 1969 roku. W 1969 roku po raz trzeci samolot pokazano w Paryżu, tym razem w locie. W latach 1972–75 pobito liczne dalsze rekordy światowe (prędkości lotu z różnymi ładunkami na określonym dystansie). Do 1973 roku powstały 34 samoloty An-22, po czym od 1973 do 1975 roku zbudowano 28 ulepszonych An-22A, począwszy od piątej serii produkcyjnej.