Ан-2М — модернизированный сельскохозяйственный и транспортный самолёт. Отличался отсутствием второго управления, увеличенным вертикальным оперением, удлинённым фюзеляжем, доработанным капотом двигателя.
В начале 1960-х годов у СССР наблюдался стремительный рост сельского хозяйства. Возникла необходимость в специализированном самолете для авиахимработ. Его было решено разработать на базе выпускавшегося в больших количествах самолёта Ан-2.
Проект был разработан в 1963 году. В начале 1964 года два серийных Ан-2 были переделаны в два прототипа Ан-2М. Они отличались от серийного новыми двигателями АШ-62М с винтом АВ-2 , стеклопластиковыми баками для химикатов ёмкостью 1960 л., новой сельхозаппаратурой и имели коробку приводов для отбора мощности двигателя. Также второй прототип имел хвостовое оперение увеличенной площади. Ан-2М имел герметичную переборку между кабиной экипажа и отсеком химикатов, поэтому вход пилота в самолет осуществлялся через откидной фонарь кабины.
Первый полёт Ан-2М совершил 20 мая 1964 года за штурвалом находился лётчик-испытатель И. Е. Давыдов. По итогам государственных испытаний, завершившихся в октябре 1964 года, был сделан вывод, что увеличение площади горизонтального оперения не даёт существенных преимуществ. Поэтому в серию было решено запустить самолёт со стандартным горизонтальным оперениям, но с увеличенным килем. Изменено шасси: увеличен противокапотажный угол. Управление тормозной системой - ножное. В январе 1965 года был выделен завод № 464, в Долгопрудном, для серийного производства самолета. В апреле 1966 года были собраны первые 5 серийных Ан-2М. Производство продолжалось до 1971 года. Всего изготовлено 506 самолётов Ан-2М. Они эксплуатировались до 1987 года.