W An-22A ulepszono szereg podzespołów, w tym przeprojektowano system paliwowy i zwiększono pojemność zbiorników, zastosowano zmodyfikowane silniki NK-12MA z rozruchem sprężonym powietrzem zamiast elektrycznego i wprowadzono prąd przemienny do zasilania większości instalacji. Pierwszy An-22A wzleciał 31 lipca 1973 roku.
W 1975 roku produkcja samolotu została zakończona, przy czym ostatni oddano w 1976 roku. Wraz z prototypami (w tym jednym nielotnym) wyprodukowano 68 maszyn, w siedmiu seriach po 10 samolotów (ostatniej niepełnej)Według niektórych danych zbudowano 69 samolotów – dodatkowy piąty miał być zbudowany w 1969 roku, lecz nie został odebrany przez wojsko ().. Maksymalnie oddawano 10 rocznie (w latach 1974–75). Numery fabryczne składały się z numeru serii i numeru samolotu. Projektowano wersję rozwojową An-122 o udźwigu 80 ton, ale projekt ten nie został zrealizowany, za to następcą samolotu stał się odrzutowy An-124 Rusłan. Warianty projektowanego morskiego samolotu poszukiwawczo-ratowniczego An-22PS oraz awangardowego morskiego samolotu patrolowego An-22PŁO napędzanego reaktorem atomowym, nie zostały zrealizowane.