– ненадежная работа винтомоторной группы и бензосистемы (за 44 полета общей продолжительностью 28 ч 32 мин на машине вышел из строя один ВК-107А):
– неполная выработка горючего из основных баков;
– невозможность непрерывного набора высоты и горизонтального полета у земли на режиме максимальной скорости при температуре наружного воздуха +30' С из-за перегрева воды;
– дальность двусторонней радиосвязи на самолетах с РСИ-6 до 110 км при требуемых 120 км;
– запас кислорода 2 л обеспечивал полет на высоте 7000 м с прибором КПА-Збис в течение 1 ч 05 мин или 62% максимально возможной продолжительности вместо требуемых 75%;
– выпучивание левого переднего зализа крыла при выходе из пике с перегрузкой 8,0 со скоростью по прибору 720 км/ч.
По всем основным летным характеристикам требования к самолету выполнены не были, особенно сильно по сравнению с первыми Як-3 ВК-107А с деревянной обшивкой крыла ухудшились время набора высоты 5000 м (на 0,3-0,6 мин) и дальность. Зато крепление оружия (две синхронные пушки Б-20С) на этом самолете выдержало отстрел нормально. Сравнительные воздушные бои показали, что по горизонтальной и вертикальной маневренности самолет не отличается от Як-9У ВК-107А, несколько превосходит Р-63С-1 на вертикальном маневре, но уступает «Спитфайру-IX» при использовании последним 5-минутного форсажа.
Опытный Як-3У с двигателем АШ-82ФН
Экспериментальный перехватчик с комбинированной силовой установкой Як-3РД и его жидкостно-ракетный двигатель РД-1
Одновременно с первым в НИИ ВВС поступил самолет № 03-01, но после 42 полетов из-за постоянных отказов он с испытаний был снят. Машина № 04-01 отличалась уменьшенным весом и не имела бронестекла, а дюралевая обшивка местами была заменена магниевой, что позволило вернуть третью пушку. Самолет начал Госиспытания 4 апреля 1946 г., но в мае после 37 полетов общей продолжительностью 23 ч 05 мин военные отказались дальше летать на нем, и 22 августа 1946 г. вышло Постановление Совмина № 567с, гласившее:
«1. Ввиду того, что металлический самолет Як-3 с ВК-107А не прошел гос. испытания и не допускает установку крупнокалиберных мотор-пушек калибром свыше 20 мм, производство этих самолетов прекратить.
2. Обязать МАП:
а) выпустить в 1946 г. из имеющегося задела 75 самолетов Як-3 с ВК-107А, устранив на этих самолетах дефекты, согласно приложению, а Командующему ВВС Вершинину принять эти самолеты.
б) на освободившихся мощностях завода 31 организовать производство металлических крыльев для самолетов Як-3 с ВК-105ПФ2 и изготовить этих крыльев до конца 1946 г 300 комплектов».