接着又提出了一种采用与F—104战斗机相似的具有菱形翼剖面、中单翼布局、装两台涡轮喷气发动机的方案，代号“天使长3”，简称A—2。 在“热忱”计划所研究的减小机体雷达反射截面积技术的A—3之后的各方案，都叫A系列方案，就不加“天使长”这个代号了。所以，后来研制出来并装备使用的A—12和美国长期以来对外宣传称为A—11的飞机，其编号中的A就是“天使长”英语一词的第一个字母，它不表示飞机的用途。 A—12是在A—ll的基础上修改而成的，并且满足了军方提出的要求。与它竞争，是康维尔公司提出的子母机方案。该方案采用升力体外形、是速度M4一级的无人侦察机，绰号“鱼”，计划从B—58“超盗贼”飞机上发射。 美国国防部、空军和中央情报局对这两种竟争方案进行了对比审查，最后选定了A—12方案，并于1959年8月29日正式批准。1960年1月26日，中央情报局与洛克希德公司签订了制造和试验12架A—12侦察机的合同，A—12飞机随之也进入了研制阶段。1962年2月26日，A—12的一号机在洛克希德公司的加利福尼亚州伯班克工厂正式出厂，并被运往位于内华达州称为“死湖”的秘密试验基地。1962年4月26日，A—12进行了首次试飞。 该基地在拉斯维加斯西北，是一片辽阔的干湖，有1500米长的跑道，曾进行过U—2飞机试飞和有名的“红旗”军事演习。为作为A—12飞机的试验和使用基地，该基地于1964年进行了扩建，修建了长达2500米的新跑道。1962年5月2日，l号机在第二次试飞中速度就达到了M1.1。10月5日，开始把右发动机由J75换为推力更大的J58(即JT1lD—20A)进行试飞。1963年1月15日，把左右两台发动机都换成J58进行了试飞。换装了推力更大的发动机后，A—12达到了设计速度性能：7月30日速度突破了M3；同年11月在高度4800米飞出了设计最大速度M3．2。
1964年2月3日，在高度25000米，该机以 M3．2速度飞行了10分钟。 A—12飞机翼展16．94米，机长31．17米，机高5．64米，机翼面积166．76平方米；着陆重量23586公斤，最大起飞重量53070公斤。机体为采用铣合金材料的硬壳式结构。机体外形的突出特点是三角翼和从翼根前缘开始向机头延伸的大边条，在两翼的半翼展位置各装一台发动机。在试验阶段，飞机装普?惠公司的J75发动机，推力为68．6千牛；生产型飞机改装推力为91．2千牛(加力推力为140千牛)的J58发动机。机翼油箱在发动机短舱内侧。机身上装有受油管，飞行中可由KC—135加油机加油。 A—12从1965年开始使用，曾执行过代号为“云雀”行动的侦察古巴的任务和代号为“黑盾”行动的侦察越南、中国和朝鲜等国的任务。1968年，随着美国空军装备SR—71，A—12便被SR—71所取代。 用A-11掩护A-12
在A—12系列飞机中，除了中央情报局订购的12架A—12之外，还制造了l架双座型的A—12B和两架用于空中发射D—21遥控无人驾驶侦察机的派生型M—21，其绰号为“鹅大妈”。所以，A—12系列飞机共制造了15架。 在1963年到1968年5年中，A—12共损失了6架，其中包括一架M—21。最初的一架是在1963年5月23日发生的飞行事故中损失的。当时飞机在飞行中突然发生上仰，失去控制，飞行员弹射出飞机后，飞机进入螺旋坠地。这次事故受到严格保密，所以外界仍不知道有A—12。后来，该机在一次飞行试验中因故障曾在新墨西哥州柯特兰空军基地紧急着陆。 1964年2月29日，约翰逊总统发表讲话，公布了代号为“牛车”计划的一些情况。其要点如下：美国成功研制了一种能在21336米高度，以3219公里时速飞行的新式喷气试验机A—11；现在几架A—11正在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行试验；既可军用又可民用的A—11，其优异的速度、高度和续航性能是先进技术的结晶，目前正在试验研究这些先进技术在远程截击机和超音速客机上的应用；该飞机大量采用钦合金材料，可以3倍音速飞行，该计划已从1959年开始实施，上、下议院议员都有资格充分了解该机的研制情况；机体由洛克希德公司伯班克工厂研制，J58发动机由普?惠公司研制，火控系统和空对空导弹由休斯飞机公司研制。
随着总统讲话的发表，还公开了该计划战斗型YF—12A的1号机照片。其实在总统讲话中，已经暗示了该截击型机的存在。而且，他在讲话中把A—12飞机说成是A—11，这不是一时疏忽，而是有意掩护该机的实际编号。这就是长期以来一些新闻媒体都把A—12说成是A—11的根本原因。 双座型A—12B，是在单座型A—12的基础上发展的教练型。主要改进是将其驾驶舱后面安置侦察照相机的“Q舱”，改成了第二乘员舱。为确保后舱乘员视界，改成的后舱明显比前舱高。A—12B仅制造了一架，绰号“钛鹅”。 1962年11月，A—12B在伯班克工厂出厂被运往于湖试验基地，1963年1月首飞。中央情报局在A—12首飞前，就开始从空军和海军选拔和训练该机的飞行员，以使他们能承担秘密试飞任务，同时还在干湖试验基地建立了第1129特别行动中队来实施训练计划。 A—12的制造编号从121开始，最初从121到125号机(其中第4号机是双座型A—12B)都装普?惠公司的J75发动机，但单座A—12的初期型和126号以后的批生产型飞机都改装了普?惠公司的J58发动机，唯有A—12B始终使用J75发动机。A—12B采用推力较小的J75发动机，实际上很难以M3的速度作巡航飞行，其目的就是便于使那些以前只驾驶过飞行速度在Ml至2一级飞机的驾驶员，通过该机的训练能够平稳地向驾驶A—12过渡。 "接线板"计划