Ввиду большой заинтересованности Вооруженных Сил в тяжелых вертолетах правительственное решение о запуске Ми-6 в серийное производство последовало почти за два года до завершения госиспытаний. Кроме завода № 23, осваивать новое изделие начали и на заводе № 168 в Ростове-на-Дону, где уже в 1959 г. собрали первые четыре серийные машины. Для доводки и модификации вертолета призаводе № 168 был организован филиал ОКБ Миля.
Выпуск Ми-6 на этом предприятии продолжался до1980 г., когда его на стапелях сменил аппарат новогопоколения Ми-26. Всего ростовчане построили 874 Ми-6. Временами выпуск достигал 74 машины в год(1974 г.). А вот в Москве Ми-6 строился недолго – до1962 г. После выпуска пятидесятого вертолета завод № 23 перешел на выпуск только космической техники.
ОКБ Миля постоянно совершенствоваловертолет. Ресурс его основных частей постоянно увеличивался: 1957 г. – 50 часов, 1961 г. – 200, 1965 г. – 500, 1969 г. – 800 и в 1970-е гг. был доведен дополутора тысяч часов. Вскоре после начала испытаний на главном шасси Ми-6 установили двухкамерные амортизационные стойки и внедрили систему перетекания с пружинным демпфером, соединяющую камеры. Это нововведение, разработанное под руководством О. П. Бахова и Б. Ю. Костина, позволило свести к минимуму вероятность возникновения земного резонанса. В 1962 г. Ми-6 приспособили для транспортировки разборной буровой установки БУ-75 БрМ и другого оборудования для нефтеразведки. Доработки коснулисьсистемы внешней подвески и оборудования внутригрузовой кабины. В том же году для удобства запуска двигателей был установлен бортовой турбогенератор АИ-8, опробовано размещение внутри грузовой кабины двух дополнительных топливных баков по 2260 л каждый, обеспечивших перегоночную дальность полета 1450 км. Управляемое крыло заменили фиксированным, что уменьшило его массу и упростило управление вертолетом. В следующем году была усилена конструкция стабилизатора. В 1968 г. на Ми-6 испытывались лопасти со стальным лонжероном и стеклопластиковым каркасом, а в 1972 г. -облегченные лопасти с уменьшенной толщиной стенки лонжерона. В том же году испытывались инесколько экспериментальных рулевых винтов с совмещенными шарнирами, металлическими и стеклопластиковыми лопастями. В силовой установке Ми-6 были опробованы четыре вида пылезащитных устройств, а с 1972 г. внедрена система заполнения топливных баков нейтральным газом.
Совершенствовалось и приборное оборудованиевертолета. Вслед за внедрением нового автопилотав 1967 г. был установлен стабилизатор оборотов несущего винта. Неоднократно опробова-лась система внешней подвески с увеличенной до 12 т грузоподъемностью, прорабатывались варианты перевозки особо тяжелых грузов на единой подвеске несколькими вертолетами и т. д.
