Як-9Б, сброс ФАБ-100
Не особо удачной оказалась и попытка создать на базе Як-9 истребительно-бомбардировочный вариант. Размещение бомб на внешней подвеске, как на Bf 109, было признано неприемлемым по тем же соображениям, что и применение подвесных топливных баков. Поэтому на варианте, получившем обозначение Як-9Б, в закабинном пространстве оборудовали бомбоотсек, содержащий четыре трубы. В каждой из них можно было поместить 100-кг бомбу ФАБ-100 или кассету с 32 противотанковыми кумулятивными бомбами ПТАБ-2,5-1,5. Испытания, начатые в марте 1944 г., показали, что боевое применение с бомбовой нагрузкой 400 кг невозможно, поскольку при этом статическая устойчивость самолета недопустимо снижалась, и полеты на Як-9Б разрешались только наиболее опытным летчикам. В итоге максимальную бомбовую нагрузку пришлось ограничить 200 кг. Самолетов Як-9Б построили 109, а их боевое применение ограничилось, по сути, лишь войсковыми испытаниями. Несоответствие реальных характеристик Як-9Б заявленным было настолько существенным, что в 1945 г. командующий ВВС распорядился принимать все Як-9Б постройки харьковского завода № 135[1 Харьковский завод № 135, равно как и киевское предприятие № 473, восстановленный после изгнания оккупантов, осуществлял сборку истребителей «Як» из машинокомплектов, поставляемых с заводов, расположенных в глубине территории СССР.] как обычные истребители, а не как истребители-бомбардировщики.
Еще одним специализированным вариантом стал разведчик Як-9Р, существовавший в двух модификациях: переделка обычного Як-9 и самолет, выпускавшийся заводом № 166 на базе Як-9Д. В обоих вариантах в закабинном отсеке устанавливался АФА.
Як-9 суждено было наконец-то получить более мощный двигатель ВК-107А, при габаритах, почти аналогичных ВК-105ПФ-2, почти на 30% большую мощность (1650 л.с.). Вооружение состояло из 20-мм мотор-пушки и двух синхронных 12,7-мм пулеметов. Прототип вышел на испытания в конце 1943 г. Прирост скорости составил на разных высотах 60-70 км/ч, но из-за недоведенности винтомоторной группы и систем охлаждения поначалу пришлось пойти на ограничение снимаемой мощности (запрещалось использование боевого режима), а значит – и на снижение летных данных. Существенным недостатком был также малый ресурс ВК-107А, составлявший поначалу всего 25 часов, и его повышенная по сравнению с ВК-105ПФ пожароопасность. Серийный выпуск Як-9У начался в апреле 1944 г., но на фронте они появились лишь в октябре. В феврале 1945 г. начался выпуск Як-9УТ с мотором ВК-107А и вооружением из 23-мм мотор-пушки НС-23 и двух 20-мм синхронных пушек Б-20С. За три месяца выпустили 282 Як-9УТ.