Общий вид и компоновку второго опытного экземпляра легкого истребителя-перехватчика Як-50 главный конструктор ОКБ-115 А.С. Яковлев утвердил в начале мая 1949 г. Изготовление самолета, который также получил название «Дублер», в опытном производстве начали в конце октября и завершили к началу апреля следующего года. При его постройке учитывали замечания и недостатки, выявленные в ходе испытаний первой машины, и в большей степени учли требования ВВС. Всего перечень выполненных работ, направленных на совершенствование Як-50 №02, содержал 108 позиций, в том числе 20 по фюзеляжу, 12 по крылу, шесть по оперению, 21 по шасси и управлению, 10 по двигателю, восемь по капотам, 23 по оборудованию и восемь по вооружению. Кроме того, был увеличен боезапас пушек НР-23: левой до 90 патронов, а правой до 95. Несколько вырос и запас топлива. Проведенная в ходе наземной отработки тарировка баков показала, что он составляет 1065 л, в том числе 660 л в переднем баке и 405 л в заднем. Предусмотрели также установку оборудования слепой посадки ОСП-48 и системы госопознавания «Барий-М». А для улучшения путевой устойчивости два подфюзеляжных гребня в хвостовой части заменили одним большей площади.
В результате всех доработок взлетная масса самолета возросла до 4155 кг.
В ночь с 3 на 4 апреля 1950 г. разобранный Як-50 №02 перевезли в ЛИИ МАП, после чего приступили к его сборке и подготовке к полетам. Как и в случае с первым экземпляром, на «Дублере» вместо пушек установили балласт соответствующей массы. Для проведения заводских летных испытаний второй опытной машины была утверждена бригада в составе летчика-испытателя С.Н. Анохина, ведущего инженера К.В. Синельщикова, его помощника В.И. Емельянова, инженера по оборудованию Е.В. Любомудрова, инженера по вооружению В.И. Степанова, бортмеханика A.M. Гусева, моториста Н. Андреева и техника по приборам Л.М. Федоровского.
После завершения наземной отработки 15 апреля летчик-испытатель С.Н. Анохин выполнил на Як-50 №02 рулежку и скоростную пробежку с отрывом носового колеса, которые прошли без замечаний. А 20 апреля «Дублер» впервые поднялся в воздух. Полет продолжался 18 мин и проходил без уборки шасси на высоте 1000 м с максимальной скоростью 500 км/ч. В своем послеполетном отчете летчик отметил ряд недостатков, в том числе значительную перекомпенсацию элеронов и плохую видимость через бронестекло. Это потребовало проведения доводочных работ.
Состоявшиеся 26 апреля два контрольных полета показали, что проблема с перекомпенсацией элеронов решена. Продольная, путевая и поперечная устойчивость самолета были в норме. Вместе с этим летчик отметил небольшую тряску ручки управления при оборотах двигателя 7000-8100 об/мин. Также тряска ручки имела место при полете с выпущенным шасси. Кроме этого во время послеполетного осмотра машины обнаружили трещины по сварке в вилках подкрыльных стоек. В связи с этим на доработку «Дублера» потребовалось потратить еще несколько дней.
Однако на этом неприятности не закончились, в следующий раз дал знать о себе двигатель ВК-1. В выполненных 5 мая по программе испытаний двух полетах он работал неудовлетворительно из-за зуда и помпажа на средних оборотах. Поэтому до замены двигателя новым, на машине предполагали проводить полеты с целью испытания и отработки оборудования. Что касается поведения самой машины, то после первого в этот день полета летчик-испытатель С.Н. Анохин отметил, что на высоте 10600 м при скорости, соответствующей М=0,985, намечалась еле заметная дрожь педалей, но она была выражена в меньшей степени, чем на первом экземпляре, и ею можно было пренебречь.
После замены на двигателе помпы и проверки его работы на земле, 6 мая состоялся очередной полет. Машина провела в воздухе 31 мин без замечаний в отношении работы силовой установки. Единственным недостатком, отмеченным летчиком, стало появление тряски при М=0,97 во время выполнения горизонтальной площадки на высоте 10000 м на полных оборотах ВК-1. По достижении М=0,975 она пропадала, а на М=0,98 была незначительной. Тряска носила тот же характер, что и у первой машины. Вдобавок к этому на посадке вновь подвело шасси – произошла поломка стаканчика крепления вилки правой подкрыльной стойки. Самолет снова пришлось дорабатывать.