Як-9Д ВВС Черноморского флота в небе Крыма
По результатам войсковых испытаний летчики отмечали, что на высотах до 5000 м Як-3 превосходил Bf 109 и FW 190 как в горизонтальном маневре (заходил в хвост вражескому истребителю уже на втором вираже), так и в вертикальном. Догоняли «мессершмиттов» даже на пикировании, что было невозможно на любом другом истребителе Яковлева. Так, в упомянутом бою 16 июля старший лейтенант Чижиков догнал Bf 109G на «горке» с высоты 1300 м, но выпущенная очередь из бортового оружия прошла мимо. Противник с переворота перешел в пикирование, надеясь оторваться от преследователя. Пикируя за неприятелем, Чижиков с дистанции 50 м сбил его.
В итоге Як-3 признали годным для действий по вызову с наземной станции наведения для перехвата самолетов противника и наращивания сил в воздушном бою. А вот выполнение других задач – например, прикрытие наземных войск путем барражирования – было затрудненным ввиду малого запаса топлива. Совершенно не годился Як-3 и для сопровождения бомбардировщиков, поскольку средняя продолжительность полета его (с учетом 20% резерва топлива) составляла всего 40-45 минут. Таким образом, он представлял собой узкоцелевой истребитель, призванный дополнить Як-9 (и другие типы советских истребителей).
Сам конструктор Яковлев, искренне считавший Як-3 своим лучшим истребителем, ревностно следил за тем, чтобы этот самолет направляли в первую очередь в самые заслуженные полки. Одним из первых получил новую технику 31-й гвардейский ИАП. Также в числе первых оказался отличившийся при прорыве блокады Ленинграда 1-й Краснознаменный гвардейский ИАП, пересевший на Як-3 с Як-7б. Прежде всего новыми Як-3 старались вооружать полки, ранее летавшие на «яках» ранних моделей. Это упрощало освоение самолетов как летным, так и техническим составом. Но случались и исключения. Так, в августе 1944 г. на Як-3 пересел 18-й гвардейский ИАП, ранее летавший на Ла-5Ф. С октября он воевал на 1-м Прибалтийском фронте, проведя свой первый бой на новой технике 10-го числа. Восьмерка Як-3 вылетела на прикрытие наземных войск. Обнаружив 16 FW 190 с бомбами, шедших под прикрытием четырех «Густавов», «яки» пошли вверх, пытаясь оттянуть на себя противника и не допустить сброса бомб на советские позиции. Уловка удалась, FW 190 освободились от бомб и кинулись за «яками». Но, набрав высоту, Як-3 перешли в пике и сбили в завязавшемся бою три «фокке-вульфа» без потерь со своей стороны. С «лавочкиных» пересели на Як-3 112-й гвардейский и 431-й истребительные авиаполки. В Прибалтике на Як-3 воевали также 66-й гвардейский и 4-й Краснознаменный ИАП. На южном фланге на этих машинах действовали 32-й ИАП, отличившийся при освобождении Львова, и 427-й ИАП, закончивший войну в Румынии. Из-за малой дальности полета Як-3 мало интересовал морских летчиков, однако небольшое количество таких самолетов эксплуатировалось и авиацией ВМФ. В частности, наряду с Як-9У машины этого типа получил 6-й гвардейский ИАП ВВС Черноморского флота.