После осмотра самолетов полка на аэродроме отставание обшивки обнаружилось и на других машинах. Это был первый случай срыва обшивки на Як-3. Тогда же обнаружилось и растрескивание лакокрасочного покрытия на половине самолетов полка.

Средняя продолжительность полета на Як-3 с учетом 20 % остатка горючего составляла 40–45 минут.

Отмечалось, что радиостанция РСИ-4 на Як-3 работала лучше, чем на Як-1 и Як-9. При этом практическая дальность радиосвязи на высотах 3000–4000 метров с наземной радиостанцией РСБ составляла 50–60 км. В отдельных случаях она достигала 100 км. Связь между самолетами обеспечивалась на расстоянии 15–20 км, а в отдельных случаях – 25–30 км. Но при работе автомата регулирования температуры двигателя АРТ-41 создавались сильные помехи, снижавшие слышимость почти в два раза.

После завершения войсковых испытаний в 91-й иап прибыли Як-3 № 03–10, 40–12, 19–13 и 24–13. Их летные данные оказались хуже, чем у машин, проходивших испытания. Так, максимальная скорость у земли снизилась до 540 км/ч по прибору (вместо 562 км/ч), ухудшились скороподъемность и управляемость. Связано это было главным образом с установкой второго пулемета БС. Негативно сказалась и плохая подгонка зализов крыла и оперения, а также плохая герметизация фюзеляжа.

32-й иап, входивший в состав той же 256-й иад, переучился на Як-3 с 5 августа по 12 октября 1944 года и перелетел на аэродром Ясенки и оттуда начал боевую работу во Львовской операции.

Если учесть, что первый серийный Як-3 взлетел в начале марта, то похоже, что пионерами в освоении машины стал личный состав 64-го, 65-го и 66-го гвардейского иап 4-й гвардейской иад. 20 апреля 1944 года группа старшего лейтенанта Мельника из 64-го полка на Як-3 встретила 26 ФВ-190Д, которые эшелонировались по шесть-восемь самолетов. Истребители противника, видя свое численное превосходство, двумя группами по шесть-восемь машин на встречных курсах и третьей группой из шести ФВ-190Д, похоже, надеясь на неожиданный удар, атаковали снизу сзади группу Мельника.

В ходе неравного боя лейтенант Родионов после лобовой атаки вышел правым боевым разворотом и с дистанции 30–50 метров пулеметно-пушечной очередью сбил ФВ-190Д ведомого.

Ведущего пары атаковал младший лейтенант Морозов и с дистанции 50 метров также сбил его. Мы потерь не имели. Правда, младший лейтенант Дрозденко, дважды уходя от атак четверки ФВ-190Д в облачность, потерял ориентировку и совершил вынужденную посадку.

Это были одни из первых, если не первые бои наших летчиков на Як-3.

13 июля 1944 года 66-й гвардейский истребительный Виленский Краснознаменный, ордена Суворова полк трехэскадрильного состава сдал свои самолеты 64-му гвардейскому истребительному авиационному Оршанскому Краснознаменному полку и 65-му иап и направился в г. Аткарск Саратовской области за новой материальной частью – истребителями Як-3. Точную дату возвращения полка на фронт установить пока не удалось, но известно, что в августе он базировался на аэродроме Сесава в Прибалтике. Как следует из истории 4-й гвардейской иад, 24 августа восемь Як-3 во главе с гвардии майором Кривушиным вылетали на прикрытие боевых порядков наземных войск в районе Жагаре – Ауце, где встретили четыре ФВ-190. В ходе боя старший лейтенант Шмагайло сбил одного «немца», а остальные поспешили покинуть поле боя.

Вслед за этим на высоте 4000 метров подошла вторая группа из шести Ме-109, пытавшаяся атаковать наши истребители. Но после того как Кривушин сзади на пикировании с дистанции 100–70 метров «уговорил» одного из них, остальные самолеты неприятеля, пикируя, стали убираться на свою территорию. Но не всем это удалось. Так, летчик Шмагайло с дистанции 50–30 метров сбил еще одного фрица.

Как оказалось, немцы применили обманный маневр, и третья пара, зайдя в хвост Шмагайло, подбила его самолет, которому, впрочем, удалось произвести посадку на своем аэродроме.

Заметив «мессеров», атаковавших Шмагайло, лейтенант Андрощук переворотом через крыло сблизился с неприятельской парой и с короткой дистанции сбил ведомого. Остальные два самолета противника пикированием ушли на свою территорию.

Опыт воздушных боев, полученный пилотами 66-го гиап, показал, что на средних высотах Як-3 мог вести бой даже с численно превосходящим противником на самолетах ФВ-190. Отмечались случаи, когда в ходе длительного боя у Як-3 полностью вырабатывалось горючее и боеприпасы, но противник не решался их преследовать. Вооружение Як-3, несмотря на известные недостатки пушки ШВАК, все же позволяло уверенно пробивать бронезащиту и поражать самолеты неприятеля с дистанции 400 метров из ШВАК и с 200 метров из БСов.

15 сентября 1944 года не вернулся с боевого задания Як-3 № 4112, пилотируемый лейтенантом Гаврилиным, а через два дня – пять Як-3: № 1814 старшего лейтенанта Шмелева, № 3012 лейтенанта Посконина, № 3113 лейтенанта Захарова, № 4513 лейтенанта Жучкина и № 0912 младшего лейтенанта Алешина. Последний был сбит в воздушном бою и упал северо-восточнее Иецава, правда, летчик удачно покинул самолет на парашюте.

23 сентября потеряли еще две машины: № 3313 и № 2513. Лейтенанты Мирошниченко и Антонов не вернулись с боевого задания.

По приказу командира 66-го иап от 22 ноября исключили из боевого состава части самолеты № 2012, 1314 и 2213, пилотировавшиеся майором Головатюком, младшими лейтенантами Шашковым и Беловым.

Привлекались Як-3 и для штурмовых ударов. Так, 20 января 1945 года шесть Як-3 66-го гиап во главе с капитаном Кондрашовым дважды атаковали две автоколонны противника на участке Залюли – Озолнгрогс дороги Скрунда – Либава. Удары под углами пикирования 40–60 градусов наносились с высоты 1200 метров с выходом из атаки на 600 метрах. Таких примеров можно привести немало.

23 февраля 1945 года не вернулся из боя старший лейтенант Шагайло. Его Як-3, предположительно подбитый зенитной артиллерией, горящим упал в районе Бунки-Тени. Товарищи Шагайло поклялись отомстить за смерть пилота, и в тот же день восемь Як-3 встретили 20 ФВ-190. В итоге было уничтожено шесть немецких машин, из них первого «фоккера» сбил ведущий группы старший лейтенант Шульга и по одному младшие лейтенанты Малахов и Злобин, лейтенант Когут и майор Шевченко.

29 сентября 1944 года 1-й и 115-й иап 7-й иад перевооружились на Як-3 и 26 января следующего года начали боевую работу в составе 2-й ВА 1-го Украинского фронта. В феврале – марте 1945 года 1-й гиакп выполнил 826, а 115-й гиаоп – 579 боевых вылетов. В апреле – мае – 1036 и 1130 боевых вылетов соответственно.

Эксплуатация Як-3 в 1-м гиап выявила неудобства для выборки стреляных гильз и звеньев пушки, для чего приходилось вскрывать четыре капота, что, по сравнению с Як-9, было крайне неудобно.

Особое внимание в полках дивизии уделялось сохранению материальной части, хранившейся под открытым небом. В частности, при подготовке Як-3 к летнему сезону были произведены подкраска и ремонт верхнего покрытия, а также полировка поверхности планера, снята теплоизоляция с агрегатов и моторов, которые перевели с антифриза на водяное охлаждение.