В марте 1948 года в Новосибирске взлетел самолет-зондировщик атмосферы на высотах 6000-8000м, получивший обозначение "К". Основное внешнее отличие от базовой машины Ан-2 - наличие обогреваемой кабины наблюдателя-метеоролога у основания киля. В результате испытаний самолета был сделан вывод, что его силовая установка не обеспечивает необходимую высотность и требует совершенствования.

В 1950 году перед ОКБ-153 вновь была поставлена задача создать высотный самолет для зондирования атмосферы. Конструкторы приняли решение доработать "К", установив на нем новую силовую установку с турбокомпрессором ТК-19 обеспечивавшим сохранение мощности до высоты 9500м. Самолет, получивший обозначение Ан-2ЗА (зондировщик атмосферы) или Ан-6, в декабре 1951 года удовлетворительно прошел испытания. Построено несколько самолетов данной модификации.