Самолет еще был на бумаге, а в мае 1947 года по приказу Министерства авиационной промышленности для участия в воздушном параде Лавочкина обязали закончить летную отработку двух экземпляров самолета «138» и подготовить их к 27 июля. Одновременно директору завода № 21 предписывалось оборудовать еще десять Ла-9 реактивными ускорителями РД-430. Только зачем? К тому времени был принят на вооружение истребитель МиГ-9, а на чертежных досках создателей авиатехники можно было увидеть перспективные машины. Вероятно, это делалось, чтобы произвести неизгладимое впечатление на иностранцев.
Вес пустого самолета при неизменном пушечном вооружении возрос почти на 200 кг.
Попытка объединить в самолете «138» дальность поршневого и скорость реактивного истребителей не дала желаемого результата. Дальность действительно получилась неплохая, но скорость оставляла желать лучшего. По расчету, «прямоточки» Бондарюка развивали тягу 220 кгс у земли при скорости набегающего потока воздуха около 700 км/ч. В действительности она была меньше, поскольку с такой скоростью самолет «138» не летал. По сравнению с Ла-9 скорость на высоте 3000 метров выросла лишь на 45 км/ч, хотя ожидалась добавка 70–100 км/ч, но при выключенных ПВРД она оказалась на 60–80 км/ч меньше. При всех работающих двигателях дальность полета не превышала 112 км (при нормальном полетном весе), а продолжительность — 10 минут.
Заводские летные испытания самолета «138», завершившиеся в сентябре 1947 года, показали, что истребитель «138» мог бороться с бомбардировщиками В-29 и В-50, в том числе и при преследовании. Но в поединке с истребителями противника, как поршневыми, так и реактивными, его шансы были невелики. И хотя ПВРД так и остались в разряде экспериментальных, опыт, накопленный при их проектировании и доводке, не пропал и впоследствии был использован для создания более мощных двигателей, в том числе и для беспилотной мишени Ла-17.
Другим направлением развития комбинированных силовых установок стало применение на Ла-9 двух пульсирующих воздушно-реактивных двигателей (ПуВРД) Д-10 и Д-13 конструкции В. Н. Челомея и предназначавшихся для крылатых ракет (по терминологии 1940-х годов — самолетов-снарядов), аналогов немецких ФАУ-1. Чья это была идея и на что рассчитывали ее авторы, сказать трудно, поскольку в противоположность ПВРД с ростом скорости тяга ПуВРД падает и от их применения можно было ожидать лишь политический эффект, связанный с огромным уровнем шума, создаваемым при их работе.
Двумя двигателями Д-10 тягой по 200 кгс каждый сначала оснастили истребитель Ла-7. Первый этап заводских испытаний, завершившихся в августе 1946 года, показал, что на высоте 3000 метров скорость возросла на 119 км/ч по сравнению с машиной с неработающими ПуВРД. При этом максимальную скорость определить не удалось из-за ограничений по скоростному напору, связанных с прочностью самолета. Да и самолет из-за ветхости вскоре списали, продолжив исследования на цельнометаллическом Ла-9. Хотя в это же время двигателями Д-10 оснастили три спарки Ла-7, предназначавшиеся для воздушного парада 1947 года. Но налогоплательщик их так и не увидел. В ноябре 1945 года испытания продолжили. Ведущим летчиком по этой машине был Н. В. Гаврилов. Но дальше опытов дело не пошло.
Специально для Ла-9 завод № 51 изготовил доработанные двигатели, получившие обозначение Д-13. Это же предприятие оснастило ими 12 истребителей. Дополнительные двигатели подвешивались на пилонах, крепившихся к усиленным нервюрам консолей крыла. При этом модифицировали топливную систему самолета, горизонтальное оперение и усилили крепление капотов поршневого мотора. Одновременно сняли бронеспинку и две пушки, а для сохранения центровки к редуктору АШ-82ФН прикрепили 60-кг груз. Внесли ряд изменений и в оборудование машины.
В таком виде группу Ла-9 продемонстрировали руководству страны и общественности в Тушине 3 августа 1947 года. Пилотировали самолеты летчики-испытатели Научно-испытательного института ВВС В. И. Алексеенко, А. Г. Кубышкин, Л. М. Кувшинов, А. П. Манучаров, В. Г. Масич, Г. А. Седов, П. М. Стефановский, А. Г. Терентьев и В. П. Трофимов.