Постройка самолета началась 1 марта 1945-го, и первый его экземпляр планировали выпустить к 1 июня, а второй – к 15 июня того же года. Окончательный же облик самолет обрел в мае, когда заказчик остановил свой выбор на двухместной машине со звездообразным карбюраторным двигателем с АШ-21 мощностью 700 л. с. и винтом ВИШ-111В-20. АШ-21 представлял собой как бы половину АШ-82ФН с приводным центробежным нагнетателем и редуктором.
10 июля 1945 года летчик-испытатель ОКБ М. И. Иванов выполнил на Як-11 первую рулужку и спустя одиннадцать дней – первый полет. Машину облетали летчики Ф. Л. Абрамов, М. И. Иванов и Г. С. Климушкин.
В этом же году Як-11 прошел государственные испытания в НИИ ВВС (ведущий – летчик П. М. Стефановский) и был запущен в серийное производство на заводе № 292 в Саратове.
Конструкция планера Як-11 в основном повторяла Як-3. Исключением стала двухместная кабина. Его вооружение состояло из синхронного пулемета УБС калибра 12,7 мм с пневмоперезарядкой и электропневматическим спуском и боезапасом 100 патронов, а также двух 50-кг бомб на крыльевых держателях БД2–45. На первых серийных машинах в кабине курсанта устанавливали прицел ПБП-1А, а в левой консоли крыла – фотопулемет ПАУ-22 (в правой консоли несущей поверхности размещалась посадочная фара). Шасси сохранилось от Як-3, но костыльное колесо сделали неубирающимся.
В 1946-м в Саратове начались эксплуатационные испытания четвертой и восьмой машин первой серии, а со следующего года – войсковые испытания в Качинском авиационном училище летчиков. Вслед за этим самолеты стали поступать и в строевые части.
Первый год эксплуатации учебно-тренировочного истребителя в ВВС выявил его положительные и отрицательные стороны. По этому поводу в декабре 1947 года главком ВВС К. П. Вершинин сообщал в МАП:
К производственным дефектам относились, в частности, трещины в лонжеронах, обрыв узлов крепления элеронов, разрушение коков воздушных винтов, повреждения расходных бензобаков и другие. Пневматики хвостового колеса выдерживали в среднем 45 полетов. Вопреки заключению НИИ ВВС и мнению К. П. Вершинина, серийные машины имели недостаточный запас продольной устойчивости, оставляла желать лучшего и управляемость. Пришлось ограничивать заправку горючим до 150 кг вместо 268 кг. Устранить последний дефект можно было лишь путем замены горизонтального оперения.