7. decembra 1959 bol dokončený model pre meranie radarového
prierezu. Výrazné problémy sprevádzali vývoj motora J58 (civilné označenie
JT11D-20A s ťahom 91,18 kN resp. 140,11 kN s prídavným spaľovaním),
ktorý stratil svoje pôvodné určenie - poháňať lietadlá Martin P6M či Vought F8U-3. Jeho použitie v stroji A-12
vyžadoval radikálne prepracovanie, najmä v súvislosti s komorou
prídavného spaľovania, vytvárajúcou náporový efekt. Montáž prvého prototypu
prebiehala od konca roka 1959 v továrni Lockheedu v Burbanku
v Kalifornii. Jeho dĺžka bola 31,166 metra, rozpätie 16,942 m, výška 5,639
m a nosná plocha 166,76 m2. Voľba titánovej zliatiny
Beta-120Ti-13V-11Cr-3Al na konštrukciu 85 % draku nebola najšťastnejším
riešením. Do tej doby sa podarilo vyrobiť len niektoré diely lietadiel, nikto
sa nepokúsil o stavbu celotitánového draku. Hmotnosť prázdneho lietadla
činila 19 913 kg, maximálna vzletová 53 071 kg.
Ďalšou výzvou bol vývoj paliva, ktoré by bolo možné
bezpečne skladovať aj pri teplote 177 stupňov Celsia, pričom by ostalo kvapalné
aj pri teplote 4 stupňov C. Kvôli radarovému prierezu boli pôvodne titánové
chvostové plochy nahradené dielmi zo žiaruvzdorných kompozitov. Malý
konštrukčný tím pod vedením Clarenca L. „Kellyho“ Johnsona prežíval hrozné
obdobie, počas ktorého musel riešiť problémy prakticky s každým dielom
lietadla. Termín jeho dokončenia sa po niekoľkýkrát posunul na 22. decembra
1961. Vzhľadom na rovnaký sklz pri vývoji motorov Pratt and Whitney J58 bolo
rozhodnuté použiť v prvom prototype menej výkonné ale osvedčené J75
a vstrekovaním vody alebo väčšími otáčkami zvýšiť ich výkon.
Prvý A-12 bol nakoniec pripravený na záverečnú
kompletizáciu vo februári 1962 a v špeciálnom kontajneri ho previezli
na skúšobnú základňu. Po opätovnom zostavení a naplnení nádrží sa zistilo,
že materiály použité na utesnenie palivových nádrží nepriľahli k titánovým
stenám a lietadlo tečie ako sito. Sám Johnson napočítal 68 miest, kde
presakovalo palivo. Po príslušnej úprave, ktorá zdržala program takmer o
mesiac, bolo pripravené na motorové skúšky.
25. apríla pri rolovacích skúškach pilot Lou Schalk
vytiahol stroj do výšky šiestich metrov a preletel asi 2,4 kilometra. Pri
tomto „poskočení“ bolo ťažisko stroja posunuté o štyri percentá dozadu
a to zapríčinilo pozdĺžnu nestabilitu. Neskôr sa zistilo, že to bolo
zapríčinené natankovaním paliva len do zadných nádrží. Pri druhom lete 26.
apríla skoro ráno praskla predná úchytka, držiaca aerodynamické prechody na
ľavej časti trupu, pričom takmer všetky odleteli. Tretí let v poradí bol
prvým oficiálnym a konal sa 30. apríla. Za účasti zástupcov vlády dosiahol
Lou Schalk počas päťdesiatichdeviatich minút výšku 9144 m a rýchlosť 630
km/h.
Štvrtý let priniesol prekonanie zvukovej bariéry. Na
konci júla pribudol druhý stroj, nasledovaný ďalšími dvoma a jediným
postaveným cvičným A-12B. Ten mal nainštalované motory J75, takže sa mohlo hneď
po jeho príchode v januári 1963
začať s výcvikom pilotov.
5. októbra letel A-12 s prvým letuschopným motorom J58 v ľavej gondole (v pravej ostal J75). Od polovice roka 1963 nimi boli spätne vybavované všetky lietadlá okrem dvojmiestneho stroja. Následný rok pokračovali skúšobné lety, pri ktorých bol tretí vyrobený stroj pri havárii zničený. 10. novembra 1964 sa uskutočnila prvá operačná akcia A-12 s krycím menom Skylark, aj keď CIA to popiera. Boli pri nej získané informácie o odsune jadrových rakiet z Kuby. Pôvodne mali stroje čierny náter len na nábežných hranách a okolo kabíny kvôli oslneniu. Zvyšok trupu ostal vo farbe kovu. Neskôr bol celý trup natretý matne čiernou farbou, ktorá však nemala žiadne antiradarové účinky (keďže v tom čase taká ešte ani neexistovala).
Rozkaz na operačné lety však neprichádzal. V roku
1966 bol zamietnutý návrh na presun do Japonska a následných prieskumných letov
nad Čínou a Severným Vietnamom.
Vzrastajúca aktivita Vietnamu však obnovila záujem CIA o A-12 (v
čase, keď sa už uvažovalo o ich zakonzervovaní) a tak prezident
Johnson povolil prelet na základňu Kadena na Okinawe. Následná operácia dostala
krycí názov Black Shield. Vďaka svojej
preletovej rýchlosti Mach 3,1 strávil
stroj nad Vietnamom len 12,5 minúty a pri otáčaní musel občas
preniknúť nad územie Číny.
Koncom šesťdesiatych rokov začali do služby prichádzať
prvé stroje SR-71 a tak bolo financovanie letky A-12, ktoré lietali
výhradne pre CIA čoraz komplikovanejšie. Posledný let A-12 sa odohral 21. júla
1968, kedy bolo lietadlo číslo 131 premiestnené do Palmdale na zakonzervovanie.
Tým sa program A-12 oficiálne skončil. Celkovo bolo vyrobených 14
jednomiestnych a jeden dvojmiestny stroj, päť z nich bolo zničených
pri rôznych nehodách. Hlavný cieľ programu - postaviť vysokovýkonné prieskumné
lietadlo - bol dosiahnutý triumfálnym spôsobom. Okrem toho priniesol značný
pokrok v obrábaní titánu, aerodynamike, výkonnosti motorov, vývoji
fotografických systémov a mnohých iných technológií