На Ан-12БК вспомогательная силовая установка на базе ТГ-16 была заменена на более совершенную с турбогенератором ТГ-16М, обеспечивавшим запуск двигателей самолета на высотах до 3000 метров. В ходе ремонтов ранние модификации Ан-12, эксплуатируемые в ВТА, также получили взамен ТГ-16 новые ТГ-16М. Доработкам подверглось и грузовое оборудование. В грузовом отсеке для погрузки бесколесной техники и грузов были добавлены электротельферы (кран-балки) грузоподъемностью 2,8 тонны каждый, перемещавшиеся по потолочным монорельсам, а также новые лебедки с выносными пультами дистанционного управления, что позволяло оперировать ими с любого удобного места.
Топливная система самолета была аналогичной Ан-12БП, только подпольные группы баков Ан-12БК получил в серии изначально, а не в ходе доработки на авиаремонтных заводах, как большинство машин варианта БП.
Подверглось модернизации и электрооборудование самолета.
Вместо устанавливаемого на прежние модификации радиолокационного прицела самолеты модификации Ан-12БК оснащались входящей в состав прицельно-навигационного комплекса мощной радиолокационной станцией, размещенной в объемистом обтекателе под кабиной штурмана. Правда, из-за недостатка свободного места в штурманской кабине, габаритные блоки счетно-решающего прибора новой станции устанавливались в кабине сопровождающих, что изрядно загромождало и без того небольшой отсек.
Новая PЛC имела большую дальность действия и лучшие характеристики по обнаружению малоконтрастных наземных объектов, а также позволяла вести прицельное десантирование как непосредственно по радиолокационно видимой цели, так и по двум вынесенным точкам. Расширился и круг решаемых навигационных задач, помимо прочего, позволяя вести коррекцию координат по данным навигационного вычислителя.
С 1969 года машины практически всех модификаций оснащались аппаратурой засекречивания переговоров экипажа с землей и другими самолетами, а с 1971 года - аппаратурой для полета по международным трассам.
По опыту войны в Афганистане часть Ан-12 различных модификаций была доработана под установку восьми (по четыре на борт в одном обтекателе) кассетных держателей, в каждом из которых размещалось по 15 (всего на самолете 120) патронов с ложными тепловыми целями. Они предназначались для индивидуальной защиты самолета от управляемых ракет с тепловой головкой самонаведения. В дальнейшем некоторые машины получили новые кассетные держатели, которые разместили в обтекателях по обеим сторонам фюзеляжа в районе центроплана крыла.
