Истребитель, получивший первоначально обозначение И-26, должен был получить новый высотный мотор М-106 мощностью 1200 л.с., представлявший собой глубокую модернизацию все того же М-100. Характерно, что все новые истребители, разработка которых начиналась в 1939 г., предполагалось оборудовать высотными двигателями. Такое требование представлялось сомнительным – ведь Германия не располагала стратегическими бомбардировщиками, для противодействия которым были необходимы высотные истребители. Но в конечном итоге лишь МиГ-3 получился высотным, остальные же новые истребители так и не получили предназначенные для них моторы М-106. Уже на самых ранних стадиях разработки истребителя Яковлеву пришлось столкнуться с фактором, существенно ограничивающим, сковывающим его в проектировании: недостаточной мощностью двигателя. Вместо М-106 самолет пришлось перепроектировать под М-105П мощностью всего 1050 л.с. – на 12,5% меньше, чем предполагалось. Вот тут-то и пригодилась высокая весовая культура – самолет пришлось буквально «вылизывать», снимая лишние килограммы. Увы, весовая культура не могла полностью компенсировать технологическую отсталость: вместо полумонококового фюзеляжа, как на Bf 109, Яковлев применил на И-26 морально устаревшую и относительно тяжелую ферменную конструкцию со сварным каркасом из стальных труб. Пытаясь выиграть вес, он пошел на применение неразъемного крыла – это позволяло сэкономить 50-60 кг веса, но одновременно снижалась эксплуатационная технологичность и усложнялась транспортировка. Впоследствии это крайне отрицательно сказывалось и на боеготовности частей, вооруженных «яками». Например, последствия повреждения крыла Bf 109 в ходе боя или удара о землю при посадке устранялись простой заменой поврежденной консоли. Процедура требовала развинчивания-завинчивания всего лишь трех болтов и выполнялась двумя техниками вручную в течение получаса. На «яке» же устранение аналогичного повреждения требовало долгой, упорной и часто героической работы техников непосредственно на самолете, причем под открытым небом и в любую погоду. В итоге Bf 109 мог уже через час вновь подняться в воздух, а «як» был вынужден сутками оставаться на земле.
Существенные ограничения накладывала и неразвитость базы отечественной цветной металлургии[1 Несмотря на радикальное увеличение производства алюминия в СССР в 30-е гг., спрос постоянно превышал предложение. По данным М. Мухина, к 1940 г. потребности советской авиапромышленности в этом металле удовлетворялись примерно на 2/3.]. Из-за этого крыло выполнили цельнодеревянным с фанерной обшивкой – при равной с металлическим прочности оно было существенно более тяжелым и сложным в изготовлении. Правда, смена мотора имела и одно положительное следствие – М-105П был приспособлен для установки пушки, что позволило заменить в составе вооружения синхронный крупнокалиберный пулемет 20-мм мотор-пушкой ШВАК (боекомплект – 130 снарядов). Усилили и пулеметное вооружение – вместо двух синхронных ШКАСов установили четыре (боекомплект – 420 патронов на ствол для верхней пары и 650 – для нижней). Еще одним минусом силовой установки И-26 было отсутствие системы непосредственного впрыска топлива, существенно расширяющей пилотажные возможности самолета. Хотя образцы двигателей DB 601А с такой системой и были приобретены в Германии, воспроизвести ее в СССР не удалось, и все двигатели семейства М-105 (ВК-105) были карбюраторными.