Сельскохозяйственный Ан-2СХ отличался наличием сельхозоборудования, состоящего из химбака и туннельного распылителя для сыпучих веществ либо опрыскивателя с подкрыльевыми штангами для жидких химикатов. Загрузка бака порошкообразными веществами производится через два люка на верху фюзеляжа, а жидкими - через штуцер, смонтированный на левом борту. Ан-2СХ строились серийно в СССР, Польше (под обозначением An-2R - rolnicza) и Китае (Y-5B).

В 1963 году был разработан специализированный высокопроизводительный сельскохозяйственный самолет Ан-2М. Модификацией Ан-2 в Ан-2М занималось ОКБ Бериева. На Ан-2М установили двигатель АШ-62М, хвостовое оперение измененной формы и увеличенной площади, стеклопластиковый сельхозбак, новую сельхозаппаратуру. Кабину экипажа изолировали герметичной перегородкой. Вход сделали в фонаре кабины с левого борта. Экипаж сократили до одного человека.

Хотя условия работы летчика значительно улучшились благодаря тому, что кабина была надежно защищена от попадания вредных химикатов, Ан-2М не пользовался большой любовью. Сокращение экипажа привело к уменьшению общего налета летного состава и уменьшению зарплат, несмотря на увеличение выработки. Кроме того, летчикам не нравились неудобства, связанные с посадкой в кабину через фонарь.

Ан-2 широко применялся в сельском хозяйстве. Его использовали для подкормки растений минеральными удобрениями, для борьбы с вредителями и сорняками, для сева кормовых трав и сельхозкультур, для истребления хищных животных. Используемые Ан-2 грунтовые площадки часто раскисали, поэтому в стране массово строились межколхозные аэродромы с твердым покрытием. Благодаря Ан-2 Советский Союз вышел на первое место в мире по применению сельхозавиации.