Средняя техническая дальность изменялась в зависимости от режима полета от 690 до 900 км.

По отзывам летчиков, по эксплуатационным летно-техническим данным Як-9 с мотором ВК-107А был доступен пилотам ниже средней квалификации. Руление на нем с расстопоренным и зафиксированным хвостовым колесом трудностей не вызывало, даже с боковым или попутным ветром. Этому в немалой степени способствовал и установленный на некоторых машинах более удобный тормозной рычаг по типу истребителя Ла-7. Самолет имел достаточный для истребителя запас устойчивости во всем диапазоне скоростей.

Маневренность Як-9 в вертикальной и горизонтальной плоскостях – удовлетворительная. До высоты 6000–6500 метров все фигуры (простого и сложного пилотажа) в вертикальной плоскости можно было выполнять с набором высоты. Наивыгоднейшей высотой для ведения воздушного боя считался диапазон от 1000 до 7000 метров (практический потолок – 10–11 км). Штопорные свойства оставались такими же, как и у других истребителей А. С. Яковлева.

Як-9У на Центральном аэродроме Москвы

До приборной скорости 500 км/ч нагрузки на руль высоты и элероны не превышали допустимые, но на большей скорости были чрезмерны. При выполнении переворотов, бочек и иммельманов появлялась небольшая вибрация элеронов. Нагрузки на руль поворота с изменением скорости заметно менялись по величине и по знаку, к тому же требовалось установить на него управляемый триммер.

Полеты строем у пилотов затруднений не вызывали. При пикировании до приборной скорости 700 км/ч и восьмикратной перегрузке при выводе в горизонтальный полет самолет был устойчив, затягивания и разрушения частей машины не наблюдались.

Двигатели в течение испытаний работали удовлетворительно. Приемистость их при температуре воды, установленной техническими условиями, – хорошая. В то же время отмечались сбои в их работе и тряска, вызванные низким качеством комплектующих изделий, в том числе и свечей. Случались отказы моторов и прорыв газов в подкапотное пространство. Последний дефект был связан с трещинами в выхлопных коллекторах, обрывом шпилек крепления и прогаром прокладок под их фланцами и прочее.

В целом обслуживание и техническая эксплуатация Як-9 с мотором ВК-107А по сравнению с машиной, оснащенной мотором ВК-105ПФ, оказались более трудоемкими из-за большого количества конструктивных и производственных дефектов. Например, по самолету их насчитали 32, а по двигателю – 15. Нет смысла их все перечислять, тем более что часть из них уже известна. Но вывод, сделанный специалистами ВВС, отметить следует: «По технико-эксплуатационным качествам Як-9 с ВК-107А не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к одноместным самолетам-истребителям».

В заключении акта по результатам войсковых испытаний 29 самолетов Як-9, утвержденного Советом Министров СССР лишь в сентябре 1947 года, отмечалось, что на Як-9 с моторами ВК-107А выявлено большое количество дефектов, снижающих боевые качества самолета и затрудняющих его эксплуатацию в воздухе и обслуживание на земле. В то же время говорилось, что Як-9, построенные по образцу самолетов, проходивших войсковые испытания, могут быть допущены на вооружение ВВС только после устранения выявленных дефектов. Дефекты же относились преимущественно к двигателям. Достаточно сказать, что их назначенный ресурс по-прежнему не превышал 100 часов. В ходе испытаний вышло из строя шесть моторов: три из-за разрушения коренных подшипников и три в связи с поломкой деталей заднего узла приводов.

Согласно тому же, августовскому, 1946 года постановлению Совета Министров СССР МАП должно было предъявить ВВС к 1 декабря на государственные испытания Як-9 с ВК-107А с модифицированным вооружением и устранить ранее выявленные дефекты (17 позиций). Предписывалось, в частности, увеличить нормальный запас горючего до 350 кг, а в перегрузку – до 500 кг при плотности бензина 0,735 кг/см3, установить механизм регулирования сиденья летчика по высоте в полете и увеличить ход педалей ножного управления на 140 мм, снизить усилия на ручку управления от элеронов и на педали.

23 марта 1947 года МАП предъявило ВВС на государственные испытания Як-9 № 01–04. Ранее (июнь-июль 1946 года) этот самолет проходил испытания с металлическим крылом, а в августе 1946 года – контрольные испытания с новым оборудованием, после чего на заводе № 115 установили новое вооружение, увеличили запас топлива и до четырех литров – кислорода, аккумулятор большей емкости и фильтр на выходе из маслобака. Но самое главное – на машине предусмотрели четыре варианта вооружения. В каждом из них устанавливались две синхронные пушки Б-20 и одна из четырех мотор-пушек: Б-20 (115 патронов), НС-23 (75 патронов), модернизированная Н-37 (главным образом с целью повышения темпа стрельбы до 400 выстрелов в минуту, 28 патронов) и Н-45 (26 патронов). В первом варианте секундный залп составил 3,551 кг, во втором – 4,027 кг, в третьем – 7,188 кг, в четвертом – 9,286 кг. Для сравнения: у серийного Як-9У секундный залп был 2,818 кг, а у четырехпушечного Ла-9–7,336 кг.

Испытания проходили с 1 апреля по 23 июня 1947 года. Ведущими были инженеры В. П. Белодеденко и А. Г. Аронов, летчик – И. В. Тимофеенко.

В заключении акта НИИ ВВС говорилось:

«1. Пушечные установки самолета Як-9 № 01–04, обеспечивающие монтаж четырех вариантов вооружения с мотор-пушками Б-20, НС-23, Н-37 и Н-45, государственные испытания выдержали удовлетворительно и могут быть рекомендованы для запуска в серийное производство при условии устранения дефектов, отмеченных в настоящем акте.

2. Увеличенная емкость бензобаков до 682 литров вместо 425 литров в нормальном варианте обеспечивает дальность полета до 1000 км и продолжительность полета 2 часа 03 минуты вместо дальности 660 км и продолжительности 1 час 21 мин. Увеличенный вес самолета в связи с увеличением горючего мало сказался на летных данных самолета.

3. Самолет был представлен главным конструктором на государственные испытания без устранения большого количества дефектов, отмеченных в приложении № 2 к Постановлению Совета Министров СССР № 1875–787 от 20 августа 1946 года. В связи с этим ГК НИИ ВВС дать оценку самолету не может.

4. Пушка Н-37 не была полностью испытана ввиду того, что главный конструктор тов. Яковлев отказался исправить самолет после аварии».

Як-9П сняли с производства согласно приказу МАП № 160 от 25 марта 1948 года. К этому времени построили 29 самолетов с металлическим крылом и 772 – цельнометаллических.

В том же году на аэродроме в подмосковной Кубинке прошли войсковые испытания десять Як-9У с реверсивными винтами ВИШ-107Р. Несмотря на заметное сокращение пробега, серийные машины оснащать реверсивными винтами не стали, поскольку заказчик высказал предположение, что на полевых аэродромах это приведет к быстрому засорению пылезащитных фильтров и повышению эрозии двигателей. К тому же в авиации началась реактивная эра.