В это время в конструкторском бюро С. К. Туманского на базе ТРД типа Р11 -300 ведущий конструктор Ю.Т. Гусев разрабатывал двигатель с улучшенными характеристиками, получивший обозначение Р27-300, который и показался более или менее подходящим для самолёта, получившего название Як-36. Из конструкции двигателя исключили форсажную камеру, что привело к снижению тяги до 5300 кгс. Два двигателя разместили в носовой части фюзеляжа самолёта так, чтобы суммарный вектор тяги при отклонённых вниз насадках реактивных сопел проходил через центр тяжести самолёта. Подобная компоновка силовой установки, расположенной в фюзеляже, привела к необходимости установки велосипедного шасси с одноколесной передней и двухколесной задней опорой (впрочем, самолёты с шасси подобного типа ОКБ разрабатывало и раньше). Крыльевые опоры убирались против направления полета в обтекатели. Рабочее место лётчика разместили над двигателями.
Конструкция планера была типичная для самолетов тех лет и не претендовала на новизну: фюзеляж типа полумонокок и лонжеронное крыло с закрылками.
Из аэродинамики известно, что на самолётных режимах угол атаки крыла находится в прямой зависимости от скорости полёта, а при маневрах зависит от величины продольной перегрузки, поскольку вес самолёта уравновешивается аэродинамической подъёмной силой крыла. Устойчивость и управляемость в этом случае также обеспечивается аэродинамическими силами, возникающими при обтекании несущих и управляющих поверхностей самолёта.
На вертикальных и переходных режимах устойчивость и управляемость достигается с помощью специальных органов управления – струйных рулей, дополняемых системой автоматического управления (САУ), обеспечивающей стабилизацию параметров движения и демпфирование колебаний самолёта. На самолёте Як-36 эту задачу решала реактивная система управления положением поворотных насадков реактивных сопел (далее по тексту – сопел). Изменение высоты полёта на висении и режимах околонулевых скоростей обеспечивалось рычагом управления двигателями (РУД), перемещение изменяло тягу силовой установки, и самолёт приобретал вертикальное ускорение того или иного знака. На переходных режимах перемещение РУД и изменение угла атаки приводит к увеличению высоты и обеспечивает разгон, темп которого зависит от угла наклона суммарной равнодействующей тяги силовой установки.
Реактивная система управления работала на сжатом воздухе, отбираемом от компрессоров двигателей, и включала трубопроводы с заслонками, подводящие воздух к соплам: переднему (на штанге, являвшейся и весовой компенсацией) и заднему для управления по тангажу; двум соплам на консолях для управления по крену и тяг, связанных с силовой установкой. Некоторые, наиболее далёкие от авиации, предполагали, что установленная впереди самолёта штанга с утолщением предназначалась для тарана в воздушном бою.