Летная и боевая подготовка велась весьма активно - экипажи налетывали в среднем по 100 ч за год. В течение первых лет эксплуатации Як-28П около трети полетов выполнялось с выходом на сверхзвук. По мере выработки ресурса на таких режимах летали все меньше, а к 80-м гг. переход на "двадцать восьмом" за М›1 и вовсе стал редкостью. Кроме отработки техники пилотирования, много внимания уделялось перехватам различного рода целей, в том числе и низковысотных. Последняя задача считалась приоритетной. Станция "Орел-Д" не позволяла видеть цель на фоне земли, и перехватчику, чтобы обнаружить ее, приходилось часто опускаться ниже 100 м. Поэтому двухместный Як-28П обладал неоспоримым преимуществом перед оснащенным той же РЛС Су-15, летчик которого практически не мог на малой высоте одновременно пилотировать и работать со станцией. До конца 60-х гг. реальные пуски ракет проводились в основном в красновод-ском центре боевого применения авиации ПВО на полигоне Кара-Богаз-Гол. Туда раз в год поочередно перелетали эскадрильи практически всех частей, вооруженных Яками, и в течение восьми-десяти дней проводили стрельбы. В качестве мишеней использовались беспилотные Ил-28, Ла-17, МиГ-17, а также парашютные мишени. В 70-е гг. почти во всех армиях ПВО появились свои полигоны, и всесоюзные слеты Як-28П в Красноводске прекратились. На протяжении всего периода эксплуатации перехватчиков имели место тяжелые летные происшествия. Так, в 174-м ГвИАП в авариях и катастрофах потеряли около десятка Яков. Впрочем, по имеющимся данным, это рекорд, но 2-3 машин лишился практически каждый полк.
Существенных отличий в пилотажных качествах Як-28П от других самолетов этого семейства не имел. Летчики, которые ранее служили на Як-25, были вполне удовлетворены маневренными возможностями нового перехватчика, а большинство тех, кто переучился с "настоящих истребителей", придерживалось противоположной точки зрения. Недостатки у Як-28П тоже были фамильные, причем некоторые специально разработанные для него системы как бы унаследовали болячки от собратьев из фронтовой авиации. Так, перехватчики оснащались специальными автопилотами, но эти устройства настолько плохо себя зарекомендовали, что во многих полках ими предпочитали не пользоваться. Не отличалась особой надежностью и РЛС, но в целом станция позволяла решать стоявшие задачи. С ее помощью можно было обнаруживать цели, следующие с превышением до 8 км, а комплекс вооружения позволял атаковать их как из передней, так и из задней полусфер.
Задачи полков на Як-28П были традиционными для ПВО - защита границы, прикрытие политических, промышленных и военных объектов, а для приморских частей еще и сил флотов. В частях на боевом дежурстве постоянно находились по две машины, а в некоторых, прикрывавших наиболее сложные участки, и по четыре. Как уже неоднократно отмечалось в публикациях "АиВ", немало беспокойства советской ПВО доставляли автоматические дрейфующие аэростаты (АДА). Иметь с ними дело приходилось практически всем частям, в том числе и вооруженным Як-28П. Так, в середине 70-х гг. только в 174-м ГвИАП уничтожили не менее трех шаров. В те годы и полеты иностранных самолетов-разведчиков вдоль рубежей СССР были явлением весьма распространенным. Экипажи Як-28П, особенно из "северных" полков, часто поднимались на их перехват, но случаи применения оружия в таких ситуациях не известны. Советским летчикам приходилось встречаться в воздухе с SR-71, "Орионами", RB-57 и другими. Боеготовность 174-го ГвИАП, кроме НАТОвских, проверяли летчики страны Суоми на Ил-28Р, которые умело использовали большую продолжительность полета ильюшинских разведчиков. Временами финны действовали очень назойливо. Их самолет приближался к границе, где его достаточно дружелюбно встречал дежурный перехватчик. Машины какое-то время шли вдоль границы, затем финны отворачивали в глубь своей территории и удалялись со снижением. Барражировать в районе советский экипаж не мог из-за небольшого остатка топлива, а когда Як уходил на свой аэродром, Ил-28 возвращался. На перехват поднимали другой самолет, и все повторялось. Иногда по одному Илу приходилось поочередно работать трем экипажам Як-28П.