Создание нового аппарата началось в отделе предварительного проектирования под руководством А.К.Константинова, но по традиции фактически работы возглавлял Г.М.Бериев. После многочисленных расчетов и проработок, учитывавших результаты продувок моделей в аэродинамических трубах и буксировочных испытаний в гидроканале ЦАГЙ, а также испытаний динамически подобной радиоуправляемой модели, Главный конструктор утвердил проект под шифром Бе-12 (заводское обозначение - изделие "Е") и предложил его заказчику для рассмотрения. В августе 1956 г. построили модель изделия "Е" для аэродинамической трубы ЦАГИ Т-102. Однако из-за перегрузки ОКБ другими темами, прежде всего постройкой Бе-10, работы разворачивались медленно. Сделав углубленную предварительную проработку и компоновку самолета, ОКБ лишь в ноябре 1957 г. построило полноразмерный макет машины и предъявило его заказчику.
Именно на макете был решен вопрос об аварийном покидании самолета. Первоначально предполагалось, что катапультируемое сиденье будет установлено только у левого летчика, все остальные члены экипажа должны были эвакуироваться через бортовой люк в хвостовой части лодки. Это заказчика не устраивало. В условиях, когда самолет разделен переборками на многочисленные отсеки, экипажу очень трудно преодолеть сравнительно большое расстояние внутри фюзеляжа, тем более в аварийной ситуации. Тогда и приняли следующую оригинальную схему аварийного покидания: штурман покидает машину через нижний люк в носовой части лодки*, радист - через входную дверь, а оба летчика катапультируются.
В ходе работы макетной комиссии выяснилось, что на многие вопросы создатели и эксплуатационники имеют разные взгляды. Как не доказывали стороны друг другу правильность своего видения проблем, полностью достичь взаимопонимания не удалось, и они разошлись ни с чем. Лишь в марте 1958 г., после проведения дополнительных проработок и согласований стороны, возглавляемые генералами Г.М.Бериевым и А.В.Жатьковым, пошли на компромисс и подписали соответствующий акт.
Одним из решающих вопросов при создании нового ЛА всегда является выбор двигателя. Применение на Бе-12 ТВД ни у кого сомнений не вызывало: для самолета с большой продолжительностью полета и скоростью до 550 км/ч такие двигатели наиболее целесообразны. Однако у определенного заданием НК-4 появился конкурент - АИ-20 конструкции А.И.Ивченко. По мощности двигатели мало отличались, причем оба имели одну существенную особенность -для их запуска требовалось большое количество электроэнергии, обеспечить которое от бортовых аккумуляторных батарей не представлялось возможным. Запуск же двигателей только от наземных энергоисточников заказчика не устраивал, т.к. в этом случае Бе-12 лишался возможности автономной эксплуатации в открытом море. Дело однозначно требовало применения вспомогательной силовой установки (ВСУ). Однако такого агрегата необходимой мощности тогда не существовало, а создать его могли все те же моторные КБ, но энтузиазма в этом они поначалу не проявили. Чтобы решить проблему, Георгию Михайловичу пришлось не один раз организовывать вояжи своих специалистов в Куйбышев и Запорожье. Аналогичные визиты наносились в Таганрог делегациями фирм Кузнецова и Ивченко. Первыми поняли безвыходность положения запорожцы, которые оперативно создали для Бе-12 турбогенераторную ВСУ АИ-8. К этому времени их двигатель показал большую надежность в сравнительных испытаниях с НК-4, проведенных на фирме Ильюшина. Это стало последней каплей в споре, и для Бе-12 приняли АИ-20Д, создателям которого удалось увеличить его мощность до 5180 э.л.с. Двигатели решили разместить на крыле, в месте стыка центроплана с консолями. Для защиты от попадания воды их вынесли как можно дальше вперед от передней кромки крыла. Расстояние от воды до воздушных винтов после проведения буксировочных испытаний моделей в гидроканале ЦАГИ было принято таким же, как у проверенного временем Бе-6, что определило выбор крыла типа "чайка". После огневых испытаний ВСУ Бериев дал указание перенести ее из средней части лодки в хвостовую, что обеспечило большую пожаробезопасность.