Истребитель построили в соответствии с декабрьским 1944 года постановлением ГКО (задавались скорости у земли – 580 км/ч, а на высоте – 680 км/ч) на опытном заводе № 115 на базе серийного Як-9У № 40–022 Омского авиазавода. Ведущими по машине на этапе государственных испытаний были инженер Г. А. Седов и летчик А. А. Манучаров.

Испытания, завершившиеся в апреле 1945 года, показали, что истребитель по сравнению с серийным № 39–083 имел практически одинаковые максимальные скорости до второй границы высотности мотора. Его вооружение обеспечивало эффективное поражение воздушных целей и использование самолета для штурмовки железнодорожных эшелонов, автоколонн и легких бронированных объектов.

При стрельбе из оружия на скоростях (видимо, приборных) от 350 км/ч до максимальной и на всех эволюциях истребитель вел себя более устойчиво, чем Як-9Т и Як-9К (с 45-мм пушкой), за счет меньшей отдачи орудия Н-37 по сравнению с НС-37, устанавливавшейся на Як-9Т.

При длине очереди в четыре-пять выстрелов прицеливание практически не сбивалось. По мнению специалистов НИИ ВВС, Як-9УТ был нужен ВВС, и они, несмотря на выявленные дефекты (не менее 13), рекомендовали машину для серийного производства.

Несмотря на негативные заключения по результатам государственных и контрольных испытаний Як-9У, авиазаводы продолжали их выпускать.

1946 год для страны начался с реформ. Сменились вывески на главных учреждениях. Наркоматы стали называть министерствами, и к их руководству пришли новые люди. В итоге многое из того, чем гордилась страна в военные годы, подверглось критике. 16 января 1946 года командующий ВВС КА Главный маршал авиации Новиков направил И. В. Сталину служебную записку с предложениями по послевоенному развитию отечественной авиации, где были рассмотрены вопросы не только создания новой авиатехники, но и строительства ВВС.

Ровно через три месяца в соответствии с постановлениями Совета Министров СССР № 604 и № 605 Новиков сдал дела новому главкому ВВС К. А. Вершинину. Одной из причин отстранения Новикова и последовавших за этим репрессий его подчиненных стало «поступление в войска недоброкачественных самолетов и моторов, поставляемых промышленностью», приведшее к росту аварийности. Среди перечисленных боевых машин были и истребители Як-9У с двигателями ВК-107А, не выдержавшие в свое время государственных испытаний. К тому времени из боевого состава ВВС отстранили от боевой работы 2267 Як-9У с ВК-107А по причине конструктивно-производственных дефектов. В марте 1946 года завод № 166 сдал заказчику последние 28 Як-9У, и только с началом работы правительственной комиссии приемку прекратили.

Следует заметить, что менее чем за месяц до этого вышло постановление правительства о списании 4812 самолетов-истребителей деревянной и смешанной конструкций. Если к их числу прибавить бракованные Як-9У, то получалось, что к лету 1946 года деятельность истребительной авиации должна была быть парализована. Реальными кандидатами для обновления парка истребителей были лишь Ла-9 и Ла-11, но их следовало еще запустить в серийное производство. Видимо, исходя из этого, работу по Як-9У продолжили.

Всевозраставшие требования заказчика к промышленности привели к замене крыла смешанной конструкции на Як-9У цельнометаллическим с эллиптическими законцовками.

Новая модификация Як-9П (изделие «П») стала промежуточной на пути к полностью металлической конструкции. После войны в стране наладилось производство высокопрочных алюминиевых сплавов, использование которых в авиастроении значительно упростило эксплуатацию самолетов и увеличило срок службы самолетов.

В июне 1946 года в НИИ ВВС начались государственные испытания Як-9П № 01–03 и № 01–04. На этих машинах увеличили аэродинамическую компенсацию элеронов с заменой полотняной обшивки дюралюминиевой и сняли полотняную герметизацию элеронов, приняли меры по улучшению фиксации посадочных щитков в убранном положении, бензобаки изготовили из дюрита и во всасывающих патрубках двигателя установили пылезащитные фильтры.

С 28 июня по 23 июля в НИИ ВВС выполнили 51 полет. Ведущими по машине были инженер Г. А. Седов, летчики-испытатели Ю. А. Антипов и В. И. Иванов. Як-9П испытания выдержал, и было рекомендовано принять самолет на войсковые испытания. Тогда же было предложено создать унифицированную установку под мотор-пушки калибра 20, 23 и 37 мм.

Акт по результатам государственных испытаний Як-9П был утвержден постановлением Совета Министров СССР № 1875–787 от 20 августа 1946 года, и в сентябре завод № 153 построил войсковую серию из 30 машин Як-9 (изделие «П») c двигателями ВК-107А, которые часто называют Як-9П. Согласно документу, на «яках» данной серии требовалось устранить дефекты, выявленные в ходе государственных испытаний двух машин того же завода, проходивших в НИИ ВВС в июне – сентябре 1946 года. Из 21 замечания, отмеченного в постановлении, завод № 153 устранил 17. Кроме того, в сентябре того же года заводская бригада занималась доводкой двигателей на истребителях.

Двадцать самолетов войсковой серии с № 01–10 по № 01–29 ничем не отличались от аналогичных машин того же завода, выпущенных ранее. На десяти других машинах с № 01–30 по № 01–39 фанерную обшивку крыла и фюзеляжа заменили металлической.

На моторах всех истребителей применили устройство разжижения масла бензином, упростившее их запуск в зимнее время года.

Вооружение включало два синхронных пулемета УБС с боезапасом 300 патронов и пушку МП-20 (120 патронов).

Запуск мотора, выпуск и подъем шасси, включая хвостовую опору, управление посадочными щитками и тормозами колес осуществлялось с помощью пневмосистемы с двумя воздушными баллонами емкостью 12 и 3 литра (аварийный) соответственно.

Фонарь кабины пилота оснастили передним бронестеклом, а подвижную часть – механизмом аварийного сбрасывания. На кресле летчика имелись бронеспинка и броненадголовник.

Оборудование самолета допускало его эксплуатацию только днем при наличии визуальных земных ориентиров.

В начале октября 1946 года 29 Як-9П передали на войсковые испытания в 246-ю иад. Последнюю машину сдали заказчику лишь 30 октября, и поэтому она не вошла в число самолетов, предназначавшихся для испытаний. Из 29 машин сформировали три эскадрильи, выделенные из двух полков 246-й иад и объединенные в отдельный полк. Летный состав полка состоял в основном из пилотов, окончивших летную школу в 1942–1943 годах. Лишь три летчика участвовали в воздушных боях на фронтах Великой Отечественной войны.

Испытания проходили с 4 октября 1946-го по 4 февраля 1947 года на аэродроме Толмачево (Новосибирск), имевшем две бетонированных взлетно-посадочных полосы, при температуре воздуха от +10 до –43 градусов. С 19 декабря испытания прервали из-за массового разрушения заклепок крепления внутренних перегородок маслобаков на всех самолетах и попадания их вместе с шайбами в моторы.

Для определения боевых летно-пилотажных качеств «яка» во время испытаний провели 1171 воздушный бой одиночных машин и пар. Выяснилось, что на высотах до 7000 метров бои проходили без потери высоты, но стоило забраться выше, высота полета при маневрировании постепенно уменьшалась до 6000–7000 метров. При этом перегрузки изменялись от четырех до восьми единиц.