Výroba probíhala mezi lety 1959-1980. Celkem bylo vyrobeno 926 vrtulníků. Vrtulník je držitelem mnoha světových rekord, celková vzletová hmotnost může být až 40 tun.

Vznikaly verze jako přepravník paliva, vzdušné velitelské stanoviště, protilodní varianta, salonní verze pro cestující, požární varianta, pohybující se raketová technická základna vrtulníkového typu, pátrací a záchranářská varianta, raketový vrtulníkový komplex, palivový vrtulník pro pozemní vojska a letectvo.

Mi-6 je držitelem 16 světových rekordů, včetně překonání rychlosti 300 km/h v roce 1961. V roce 1957 vyzvedl náklad o hmotnosti 12 tun do výšky 2 432 metrů, v roce 1962 vyzvedl do výšky 2 000 metrů náklad o hmotnosti 20 117 kg.

V Československu je používala Střední skupina vojsk Sovětské armády. V 80. letech ve válce v Afghánistánu bylo ztraceno 28 vrtulníků Mi-6.

Poslední stroje byly prokazatelně v provozu do roku 2004 (Ukrajina či Rusko). Dříve byly ve výzbroji SSSR a Ruska, Alžírska, Běloruska, Vietnamu, Egypta, Indonésie, Iráku, Pákistánu, Peru, Polska, Ukrajiny, Sýrie a Etiopie.

V současnosti je Mi-6 ve výzbroji v Uzbekistánu (26 ks + 2 ks Mi-22) a Laosu (1 ks), jejich provozuschopnost však není ověřena.