В полной мере предтечей знаменитых Яков стал третий прототип -И-26-3. В его конструкции были по возможности учтены недостатки двух первых опытных самолетов. Самое главное - увеличена до 107% разрушающей нагрузки прочность (67% на И-26-1). Масса И-26-2 возросла еще на 100 кг, но зато теперь на нем можно было выполнять фигуры высшего пилотажа и пикировать. Заводские испытания с 18 сентября по 12 октября проводил С.А.Корзинщиков. Летчик выполнил все фигуры высшего пилотажа, сваливание в штопор и отстрел оружия. Уже 13 октября истребитель передали в НИИ ВВС. В тот же день П.М. Стефановский выполнил на нем два полета на высший пилотаж. В последующие дни исследовались штопорные характеристики машины, ее поведение на пикировании с ограниченной до 500 км/ч по прибору скорости, а также отстреливалось вооружение. 25 октября Петр Михайлович разогнал И-26 на пикировании до приборной скорости 570 км/ч, что соответствовало истинной скорости 680 км/ч; в результате деформировался каркас подвижной части фонаря кабины, погнулся щиток на правой стойке шасси. Больших разрушений удалось избежать благодаря мастерству летчика, вовремя почуявшему неладное и сумевшему вывести И-26 из пикирования. Каркас фонаря и щитки шасси усилили за один день, после чего полеты на пикирование возобновились. Удалось достичь приборной скорости 635 км/ч без каких-либо неприятных последствий. Кроме Стефановского, новый истребитель облетали летчики-испытатели НИИ ВВС Николаев, Груздев, Прошаков, Кубышкин. В начале декабря был утвержден отчет по результатам госиспытаний; "самолет И-26 № 3 конструкции А.С.Яковлева считать прошедшим государственные испытания удовлетворительно". К отчету прилагался и перечень дефектов, главными из которых были перегрев масла при работе двигателя на номинальной мощности, отсутствие радиостанции и ряда приборов. В декабре 1940 г. в связи с изменением системы обозначений советских самолетов И-26 стал называться Як-1.
Испытания И-26 были не простыми, но не менее сложный путь прошли и два основных конкурента - истребители И-301 Лавочкина, Горбунова и Гудкова и И-200 Микояна и Гуревича. И-301, как и машина Яковлева, также не преодолел с первого захода госиспытания. И-200 испытания прошел, но он был последним из этой тройки, а, кроме того, за. фирмой МиГ стоял мощнейший в СССР авиазавод им. Авиахима; такой производственной базы не имели ни Яковлев, ни "три мушкетера" - Лавочкин, Горбунов, Гудков. Дефектные ведомости по всем трем опытным истребителям по количеству пунктов не сильно отличались друг от друга (И-26 - 123 пункта, И-301 - 115, И-200 -112). Яковлевская машина испыты-валась самой первой, ей и шишек больше досталось. Впечатляет умение разработчиков И-26 учиться на своих ошибках и устранять их; всего за год им удалось пройти путь от более чем "сырого" И-26-1 до вполне приемлемого И-26-3. Для сравнения англичане доводили свой "Спитфайр" два года (не считая времени, затраченного на "аванпроекты"), примерно столько же времени потратили немцы на превращение опытного Bf 109 в серийный Bf 109В. Тем не менее на месте И-26 вполне могла оказаться и другая машина, например, И-180 Поликарпова, и еще вопрос, какой самолет в конечном итоге стал бы лучшим.
Опытный истребитель И-28
Опытный истребитель И-30-2
Перевооружение армии на совершенно новые скоростные истребители требовало создания адекватного учебно-тренировочного самолета для переподготовки летчиков. Задание на разработку такого самолета на базе И-26 в марте 1940 г. получил коллектив, возглавляемый А.С.Яковлевым, поскольку у других КБ опыт проектирования скоростных учебных самолетов отсутствовал.
УТИ-26 был спроектирован и построен с 25 января по 17 июня 1940 г. В отличие от И-26 он был двухместным. Передняя кабина предназначалась для ученика, задняя - для инструктора. Обе кабины закрывались общим фонарем с индивидуальными сдвижными частями. Вооружение состояло из двух пулеметов ШКАС. Чтобы сохранить центровку самолета, изменившуюся в связи с установкой второй кабины, пришлось сдвинуть вперед крыло на 100 мм. УТИ в полной мере унаследовал все достоинства и недостатки одноместного прародителя, его летные характеристики практически не изменились, но зато и "букет" дефектов никуда не делся. Заводские испытания УТИ-26 с 23 июля по 25 августа проводил летчик-испытатель П.Я.Федрови; госиспытания проводились с перерывом (УТИ-26 летал с 28 по 30 августа и с 11 по 19 сентября), вызванным поломкой шасси и повреждением консоли крыла. Испытания проводил Сте-фановский. Как и И-26, госиспытания УТИ-26 с первого раза не прошел. Второй раз самолет передали в НИИ ВВС после ряда доработок 21 сентября. За четыре дня машину облетали и поставили ей "удовлетворительно", комиссия особо отметила, что УТИ-26 является единственным переходным типом самолета при переучивании на новые истребители.
16 сентября начались заводские испытания второго опытного УТИ-26-2 с измененным соотношением площадей стабилизатора и рулей высоты при неизменной общей площади горизонтального оперения; с новым шасси. На заводских и государственных испытаниях второй экземпляр УТИ показал лучшую устойчивость и управляемость, чем УТИ-26-1.