Для улучшения устойчивости и управляемости вертолета на хвостовой балке располагался управляемый стабилизатор. Изменение угла установки стабилизатора осуществлялось ручкой «шаг – газ» в кабине пилота. В систему управления входили мощные гидроусилители, работающие от основной и дублирующей гидросистем вертолета. Помимо них на вертолете имелась вспомогательная гидросистема, обеспечивающая управление трапами, створками, стеклоочистителями и т.п.
Шасси Ми-6 – неубирающееся трехопорное с хвостовой опорой. Стойки передней и основных опор имели пневмомасляные амортизаторы. Колеса основных опор были оборудованы тормозами и на некоторых модификациях закрывались обтекателями. Сдвоенные колеса передней опоры – самоориентирующиеся.
Установленные на Ми-6 пилотажно-навигационные приборы и радиооборудование позволяли осуществлять полеты днем и ночью в сложных метеорологических условиях. По проекту на Ми-6 предусматривалась установка опробованного на Ми-4 трехканального автопилота АП-31В, способного стабилизировать вертолет по каналам рыскания, крена и тангажа. В 1962 г. его заменил более совершенный четырехканальный автопилот АП-34Б с дополнительной стабилизацией по высоте. В отличие от предшественника, он был включен не по параллельной, а по последовательной, что значительно облегчало пилотирование летательного аппарата.
Сборка Ми-6 осуществлялась в сборочном цехе на аэродроме Захарково. Одновременно с постройкой проводились длительные всесторонние испытания на усталостную прочность силовых агрегатов: втулок и лопастей несущего винта, рулевого винта, редукторной рамы и автомата перекоса. В октябре 1956 г. первый Ми-6 был готов в «бескрылом» варианте, задерживалось только изготовление несущего винта. Поэтому первое время вертолет использовался для ресурсных испытаний с аэродинамическим тормозом-мулинеткой вместо несущего винта. Винт удалось собрать и установить на Ми-6 только в июне следующего года. Таким образом «ресурсный» экземпляр был превращен в летный, и летчик-испытатель Р. И. Капрэлян 5 июня 1957 г. впервые оторвал Ми-6 от земли, а 18 июня уже осуществил на нем полет по кругу. Через два дня Ми-6 летал в строю с двумя Ми-1
Удачно спроектированная машина успешно прошла первый цикл предварительных испытаний. 30 октября 1957 г. в очередном испытательном полете экипаж Р. И. Капрэляна поднял груз 12004 кг на высоту 2432 м. В этом полете Ми-6 по грузоподъемности в два раза превзошел рекордный показатель, достигнутый американским тяжелым вертолетом S-56. «Новый русский гигант Ми-6 может поднять любой самый большой западный вертолет с полной нагрузкой», - сообщила американская пресса. С 1957 г. приоритет в разработке самых больших и грузоподъемных вертолетов всегда принадлежал нашей стране. За первым рекордом последовали другие. 16 апреля 1959 г. испытатели подняли груз 5 т на высоту 5584 м (экипаж С. Г. Бровцева) и 10 т – на 4885 м (экипаж Р. И. Капрэляна). В сентябре 1962 г. Ми-6 «забрался» на высоту 2738 м с грузом в 20,1 (экипаж Р. И. Капрэляна). В рекордных полетах взлетная масса вертолета достигала 48 т. Взлетная масса зарубежных вертолетов до сих пор на превосходит 34 т. «Титул» самого большого и грузоподъемного вертолета Ми-6 уступил через 12 лет другому вертолету-великану конструкции М. Л. Миля – двухвинтовому Ми-12, который создавался с использованием винтомоторных установок и ряда других агрегатов, хорошо отработанных на Ми-6.
