O primeiro protótipo do EMB 312 , matriculado como YT-27 1300, foi apresentado no dia 19 de agosto de 1980 – na comemoração dos 11 anos da Embraer –, ocasião em que a aeronave efetuou o primeiro voo oficial.
Em meados da década de 1970, o sistema de treinamento de pilotos da FAB era baseado nas aeronaves Aerotec T-23 Uirapuru, Neiva T-25 Universal e jato Cessna T-37. Este último tinha um alto custo operacional e sofria de uma falta crônica de peças, tornando sua operação cada vez mais complicada. Assim, no final da década, começaram a ser substituídos nas tarefas de instrução básica-avançada pelos T-25 Universal. Entretanto, a FAB demandava uma aeronave de treinamento mais moderna, principalmente porque novas e avançadas aeronaves de caça Mirage III e Northrop F-5E iniciavam suas operações.
Em 1977 a Embraer elaborou as primeiras propostas do EMB 312 ao então Ministério da Aeronáutica. O Ministério fechou um acordo de desenvolvimento no final de 1978 e o projeto teve início oficial em janeiro de 1979.
A aeronave EMB 312, designada na FAB como T-27, tinha desenho avançado para a época e várias características inovadoras que acabaram por se tornar padrão mundial para aeronaves de treinamento básico. O EMB 312 foi o primeiro avião de treinamento desenvolvido e produzido desde o início como turboélice, mas mantendo características operacionais das aeronaves a jato. Além disso, e diferente das outras aeronaves de treinamento do inventário da FAB, o EMB 312 não possuía assentos lado a lado, mas sim na configuração em tandem escalonados, onde o instrutor e aluno se sentavam no eixo longitudinal da aeronave, sendo o posto traseiro mais elevado, permitindo ao instrutor a visão frontal. Esta configuração, além de reduzir a área frontal da aeronave, ainda permitia melhor adaptação do cadete ao ambiente de uma aeronave de caça.
Outra característica inovadora foi a adoção de assentos ejetáveis. O EMB 312 foi o primeiro treinador básico turboélice a ser equipado com esse importante recurso de segurança. Os tripulantes ficavam abrigados sob uma grande capota transparente em peça única de plexiglass, produzida de forma a não gerar distorções óticas
O EMB 312 foi concebido para ser uma aeronave estável em baixas velocidades e altamente manobrável, características importantes para uma aeronave de treinamento básico. Além de sua missão principal de treinador, ainda poderia receber cargas externas em quatro pontos duros nas asas, permitindo seu emprego em missões de treinamento armado, apoio aéreo e ataque ao solo.
O primeiro protótipo, matriculado como YT-27 1300, foi apresentado oficialmente em cerimônia de rollout no dia 19 de agosto de 1980 – data da comemoração dos 11 anos da Embraer, ocasião em que a aeronave efetuou seu primeiro voo oficial.
Diante do excelente desempenho do EMB 312 nos primeiros voos de teste, o Ministério da Aeronáutica assinou com a Embraer, em outubro de 1980, uma encomenda de 118 aeronaves, viabilizando o início da produção seriada. No ano seguinte, a aeronave foi batizada com o nome “Tucano”, após um concurso realizado com os cadetes da Academia da Força Aérea (AFA).
O avião logo despertou o interesse internacional e várias nações passaram a testá-lo. As primeiras encomendas partiram de Honduras e do Egito. O Tucano foi produzido sob licença no Egito, para a Força Aérea daquele país e também para o Iraque, transformando-se na primeira experiência da Embraer na montagem de aeronaves no exterior.
Pouco depois, a Real Força Aérea (RAF), do Reino Unido, emitiu os exigentes requisitos de sua futura aeronave de treinamento, dando início à mais acirrada concorrência militar da época. A Embraer estabeleceu parceria com a empresa irlandesa Short Brothers PLC e o Tucano foi extensamente modificado, dando origem ao Shorts Tucano, que venceu a concorrência. Essa vitória foi um marco na história da Embraer, com grande repercussão na mídia internacional, além de gerar uma terceira linha de montagem na Irlanda do Norte para a produção do Shorts Tucano.
Em 1991 foi firmado acordo para venda de um lote de 80 aeronaves EMB 312 Tucano para Força Aérea da França, as entregas do primeiro lote aconteceram a partir de 1994.
O Tucano também teve grande aceitação nos países sul-americanos, onde operou com destaque nas missões de treinamento e de patrulha do espaço aéreo, sendo importante ferramenta no combate ao narcotráfico. Esta experiência operacional foi fundamental para o desenvolvimento do EMB 314 Super Tucano, sucessor do EMB 312 nas missões de combate ao narcotráfico e no patrulhamento do espaço aéreo, assim como nos esquadrões de treinamento avançado da FAB, em substituição ao Xavante.
O EMB 312 Tucano revolucionou o projeto aeronáutico de aeronaves de treinamento. Depois dele, a maioria das aeronaves de treinamento turboélice desenvolvidas no mundo possuem características e soluções muito semelhantes. Ao todo 15 forças aéreas de vários países operam ou operaram o Tucano.