Воздушный «бой», проведенный на Як-9 с М-106–1ск с пятиточечным истребителем Ме-109Г-2 на высотах от 2000 до 4500 метров, показал, что Як-9 имел значительное преимущество перед «немцем» при маневрировании в горизонтальной плоскости. На высотах до 3000 метров он имел преимущество перед Ме-109Г-2 на вертикалях. На горке и боевом развороте Як-9 всегда оказывался выше «мессершмитта». Скорости пикирования были практически одинаковы.
На высотах 3000–4500 метров оба самолета имеют практически одинаковую маневренность в вертикальной плоскости.
В ходе воздушного боя установлено, что пилотировать Ме-109Г-2 значительно тяжелее, чем Як-9, поэтому Як-9 имел больше возможностей навязать выгодный ему маневр в воздушном бою.
Обзор задней полусферы на Ме-109Г-2 был значительно хуже, чем на Як-9. Этот недостаток Ме-109Г-2 приводил к излишним эволюциям в воздушном бою и утомлял летчика, ухудшая его положение по отношению к противнику.
В итоге НИИ ВВС рекомендовал НКАП к 1 апреля 1943 года довести винто-моторную группу Як-9 до состояния нормальной эксплуатации. Но это пожелание так и не реализовали, и Як-9М-106–1ск остался в единственном экземпляре.
На одном из Як-9 в ЛИИ (летчики Егоров и А. Н. Гринчик) испытали реверсивный воздушный винт ВИШ-105Р. Пробег самолета заметно сократился. В 1948 году в Кубинке провели войсковые испытания десяти самолетов Як-9У с винтами ВИШ-107Р, но до внедрения этого новшества на строевых машинах дело не дошло, хотя участники этой работы удостоились Сталинской премии.
В 1945 году в ОКБ И. В. Четверикова (завод № 458) переоборудовали один Як-9 под взлет с отечественной корабельной катапульты. Машину построили, но из-за отсутствия стартовой тележки, проектировавшейся и изготавливавшейся на заводе имени С. М. Кирова в Ленинграде (планировалась только в марте 1946 г.), ее так и не испытали.
В 1943–1944 годах Невское ЦКБ (тогда ЦКБ-17) предложило заказчику первый предэскизный проект авианосца (проекта 72), выполненного в соответствии с оперативно-тактическим заданием ВМФ. В качестве первого корабельного истребителя намечалось использовать морской вариант Як-9К, создание которого включили в проект плана опытного самолетостроения на 1944 год. Однако из-за перегрузки ОКБ А. С. Яковлева фронтовыми заказами это задание с него сняли.
В 1946 году в Летно-исследовательском институте для Як-9 изготовили кабину с лежачим расположением летчика, но сведений об испытаниях машины пока не обнаружено.
В мае следующего года заказчик разрешил МАП временно, до принятия на вооружение новых пушек калибра 20 мм, комплектовать серийные Як-9У двумя пулеметами УБ-12,7.
Один Як-9, принадлежавший Министерству легкой промышленности СССР, был зарегистрирован под опознавательным знаком СССР – Х765.
В конце 1940-х годов, в связи с началом испытаний атомного оружия в атмосфере, разработали два варианта радиационных разведчиков двухместных Як-9В: радиоуправляемый и пилотируемый для взятия проб воздуха в районе ядерных полигонов. Пробы воздуха отбирались с помощью трех фильтр-гондол, две из которых располагались на крыле, а одна – на капоте двигателя.