В то же время в боевых условиях высокий потенциал самолета реализовать в полной мере удалось не сразу и не в полной мере. Хотя долго и трудно создававшийся мотор ВК-107 был запущен в серию, он все еще оставался достаточно «сырым». К числу недостатков относились выброс масла, падение давления масла ниже допустимого значения при наборе высоты, тряска при работе на пониженных оборотах и при их изменении, повышенный износ свечей, перегрев воды и масла на боевом режиме и при высоких температурах воздуха в летнее время. В результате самолеты первых серий были неспособны не только развивать максимальную скорость, но и осуществлять набор высоты без «промежуточных площадок». Хотя со временем часть дефектов удалось устранить, надежность двигателя все же оставалась недостаточной, а ресурс, как правило, не превышал 25 часов[16].
* * *
Тем не менее, даже несмотря на все недостатки, Як-9У по своим летным данным являлся одним из лучших истребителей заключительного периода войны. Уже во время войсковых испытаний в октябре – декабре 1944 года 32 Як-9У, пилотируемые летчиками 163-го иап, в 26 воздушных боях доложили об уничтожении 28 немецких истребителей – 27 Fw.190 и одного Bf.109G – потеряв при этом два своих самолета.
Всего в период производства с апреля 1944 года по август 1945 года был выпущен 3921 Як-9У.
В завершающей стадии войны – в период с февраля по май 1945 года – были построены 282 созданных на базе Як-9У истребителя с усиленным вооружением, при создании которых конструкторы ОКБ снова вернулись к варианту установки синхронных пушек вместо пулеметов УБС. Такая возможность появилась благодаря принятию на вооружение в октябре 1944 года созданной М. Березиным на базе пулемета УБ пушки Б-20, по своим весогабаритным характеристикам незначительно отличающейся от пулемета и при массе 25 кг оказавшейся почти в два раза легче пушки ШВАК. Истребитель Як-9 УТ, вооруженный 37-мм мотор-пушкой H-37 и двумя синхронными 20-мм пушками Б-20, по массе секундного залпа – около 6,4 кг/с – являлся одним из ведущих среди одномоторных истребителей Второй мировой войны.
Еще один опытный вариант трехпушечного истребителя был создан на основе Як-9М и передан на испытания уже после окончания войны. Оснащенный хорошо освоенным производством мотором ВК-105ПФ2 Як-9С нес мотор-пушку НС-23 калибра 23 мм и пару синхронных 20-мм Б-20. Однако его характеристики оказались заметно хуже, чем у стоящих на вооружении Як-9У и Як-3.
Еще одна ветвь модернизации Як-1 завершилась созданием одного из самых знаменитых советских истребителей, по некоторым мнениям, являвшегося лучшим легким истребителем Второй мировой войны.