Як-9 от производившегося до того времени Як-7 и его кузена из другой линии развития Яков — Як-1, отличался, прежде всего, использованием дюраля в конструкции крыльев. Это была качественно новая ступень эволюции его производства. Различные версии «девятки» производились на протяжении шести лет. А первой их них и единственной без буквенного индекса была машина, производство которой началось сразу же после окончания испытаний Як-7ДИ.

У Як-9 был сохранен только один вариант заправки из трех, которые были предусмотрены для Як-7ДИ. В крыльях имелось по два бака, которые в сумме вмещали 320 кг топлива, был уменьшен и запас масла с 50 до 26–30 кг.

Осенью 1942 года, не предвиделось воздушных боев на большом отдалении от аэродромов, с другой стороны был необходим быстрый, легкий истребитель, который бы мог составить конкуренцию новым модификациям Bf-109.

Вооружение состояло из пушки ШВАК с боезапасом в 120 снарядов и одного (левого) пулемета УБС калибра 12,7 мм. Кстати по отсутствию одного УБС можно отличить Як-9 от различных модификаций Як-7Б. Новый самолет производился с октября 1942 года до марта 1943 года на заводе № 153 (195 машин) и с января по август 1943 года на заводе № 166 (264 машины). Нужно признать, что на обоих заводах производство шло тяжело — сборка в среднем по одной машине в день, это весьма невысокий результат.

Возможно, имелись проблемы с освоением технологии производства крыльев смешанной конструкции. Общее невысокое качество производства приводило к росту массы самолета, а уже перед Курской битвой на нескольких Як-9 в полете сорвало обшивку крыльев. Это привело к гибели пилотов и стало темой драматического разговора Сталина с Яковлевым.

Тем не менее, Як-9 оценивался пилотами очень высоко и по утверждению некоторых из них был равноценным соперником Bf-109F.

Один из первых Як-9 (без дополнительных буквенных обозначений). Камуфляж нанесен двумя оттенками зеленого цвета. Воздухозаборник нагнетателя закрыт. За креслом пилота вместо бронестекла установлен стальной заголовник.

Прототип Як-9 в ходе испытаний в НИИ ВВС. Этот четвертый по счету прототип построен на заводе № 153. Созданный на базе Яка-7, Як-9 имел цельнометаллическое крыло. На прототипе отсутствовала бронеспинка и радиостанция.

Того, что было достаточно в борьбе с Bf-109F, уже не хватало против «Густава». С появлением Bf-109G для советских авиаконструкторов стала очевидна необходимость создания истребителя со значительно лучшими характеристиками, чем Як-9.

С одной стороны предпринимались попытки снизить массу Як-1 и улучшить его аэродинамику. С другой, было решено установить на Як-9 новый двигатель М-106. Дополнительная мощность в 100 л.с. сулила значительное улучшение летных характеристик.

Хотя машине с двигателем М-106 было присвоено обозначение Як-9, однако это был переделанный, надо заметить значительно, Як-7В номер 23–91, с высокой степенью износа (кроме всего прочего 500 посадок).

Конструкторские работы над Як-9 М-106 в ОКБ Яковлева велись поздним летом, а на заводские испытания самолет был передан к 17 ноября 1942 года. Длились они до 20 января 1943 года. Государственные испытания проходили в период между 27 января и 11 февраля 1943 года.

Новый Як-9, кроме двигателя имел и другие изменения, которые улучшили его аэродинамику. Были установлены более обтекаемые воздухозаборники радиаторов. Выхлопные патрубки получили обтекатели, понижен гаргрот за кабиной. Пилот получил переднее и заднее бронестекла.

Все перечисленные изменения позволили создать самолет со значительно лучшими, чем у Як-7 скоростью, маневренностью и скороподъемностью. Во время сравнительных боев с Bf-109G2 (варианте с пятью стрелковыми точками) оказалось, что Як-9 с двигателем М-106 несколько лучше до высоты 3000 м. На высотах от 3000 до 4500 м их характеристики сравнивались, а выше 5000 м преимущество переходило к Bf-109G. Следует правда ожидать, что если бы «Густав» летал без подкрыльевых пушек, то Як-9 оказался бы не в таких выгодных условиях.

Увы, недоведенность двигателя М-106, делала невозможной его установку на боевой самолет. Вибрация, разбрызгивание масла, копчение — все это так и не удалось преодолеть. По решению правительства двигатели М-106 были сняты с производства в мае 1943 года. Свое ближайшее будущее Як-9 связал с двигателем М-105 ПФ.

В то время когда заводы начали производство первых Як-9Т, закончилась постройка очередной модификации: Як-9П. В ней так же пытались усилить мощь вооружения. Крупнокалиберный пулемет УБС был заменен на 20 мм пушку СП-20. Это была, собственно говоря, та же пушка ШВАК, но оснащенная синхронизатором (СП — синхронизированная пушка). Пушку ШВАК стреляющую через втулку винта оставили без изменений. Запас снарядов к СП-20 составлял 175 штук, а к пушке ШВАК — 120 штук.

Так как вес вооружения возрос незначительно, то летные характеристики самолета практически не изменились.

Государственные испытания Як-9П проходили в период с 17 по 28 апреля 1943 года. Они показали, что прицеливание затруднено, особенно во время стрельбы длинными очередями, одновременно из двух пушек. Синхронизация работала хорошо. Эта же пушечная установка использовалась и на более поздних модификациях Як-9, а так же на Як-3П.

Тем не менее, было решено, что самолету необходима большая огневая мощь и в производство был запущен Як-9Т.

Впервые ни фронте Як-9 появился в ноябре 1942 года. Самолет на переднем плане — Як-9 раннего выпуска с крылом от Яка-7 и бронеспинкой. Поздние Яки-9, выпущенные в 1943 году, отличались новым обтекателем втулки, основанием крыла с улучшенной аэродинамикой и новыми воздухозаборниками для карбюратора.

Як-9Б во время испытаний в НИИ ВВС. Верхние и боковые поверхности самолета покрыты серыми и серо-зелеными пятнами. Низ — светло-голубого цвета. Кок винта — темно-зеленый.