Расчеты показали, что с крылом площадью, как у Як-15, максимальная скорость на высоте 5000 метров не превысит 822 км/ч, но с уменьшенной до 13,5 м2 площадью ее значение можно довести до 850 км/ч. В последнем случае до 700 км возрастала и дальность. Эти два варианта и предложили заказчику, однако в производство пустили машину с крылом площадью 14,85 м2.
Як-17 построили 3 сентября 1946 года, а спустя три недели МАП разрешило его первый вылет. Однако наземные испытания затянулись, и 30 сентября во время очередной рулежки летчика-испытателя ОКБ Г. С. Климушкина обнаружилась тенденция самолета к произвольному развороту. Дефект устранили, и 4 октября Климушкин выполнил на Як-17 первый полет. Единственным серьезным замечанием по машине в тот день была плохая работа механизма уборки шасси. Две недели ушло на изготовление нового замка, но во втором полете все повторилось, только с левой опорой шасси, что привело при посадке к повреждению капота и задней части двигателя. Пока дорабатывали и ремонтировали машину, наступила зима с обильными снегопадами, парализовавшими работу аэродрома ЛИИ до декабря. Снега выпало столько, что почти две недели взлетно-посадочную полосу ежедневно чистило до 600 человек, и лишь 10 декабря возобновились полеты. В тот день полет (видимо, третий) закончился аварийной посадкой. Правую опору шасси заклинило щитком в куполе крыла. В итоге смяли законцовку правой консоли крыла и сопло двигателя. В том же полете на скорости чуть больше 500 км/ч обнаружилась недостаточная эффективность элеронов. Последний дефект объяснили перекомпенсацией элеронов (25,5 %) и впоследствии устранили. Самолет вновь поставили на прикол, и лишь к 15 марта ОКБ сообщило об окончании наземных испытаний доработанного шасси. Но было уже поздно. На летные испытания предъявили более перспективный истребитель Як-19, а под обозначением Як-17 серийно строился совсем другой самолет.
В заключении акта по государственным испытаниям Як-15 отмечалось, в частности:
Эти рекомендации стали основанием для разработки одноместного Як-15У и двухместного Як-21Т (трехколесный) с носовой опорой, после принятия на вооружение получивших обозначения Як-17 и УТИ Як-17 (или Як-17В – вывозной) соответственно. Требования к будущему УТИ Як-17 оставались примерно такими же, как и к Як-21: максимальная скорость у земли – 770 км/ч, на высоте – 800 км/ч, дальность – 600 км, практический потолок – 10 км, время набора высоты 5000 метров – 4,3 минуты, длина разбега и пробега – 350 и 400 метров соответственно. Двигатель оставили прежний – РД-10 статической тягой у земли 900 кгс, а на высоте 8000 метров и скорости 800 км/ч – 400 кгс.
Коллектив ОКБ-115 не заставил себя ждать: в начале апреле 1947 года появилась спарка Як-21Т, переделанная из серийного Як-15 № 01464 на заводе № 464. Как и на предшественнике, на Як-21Т отсутствовало вооружение. Самолет, полностью подготовленный к испытаниям, почти месяц простоял на заводе. Эта задержка объяснялась ремонтом моста по дороге в Раменское. Первый полет Як-21Т состоялся 6 мая 1947 года. Заводские испытания (ведущие – инженер Н. И. Леонов и летчик Г. С. Климушкин) завершились спустя две недели, а в июле – и государственные.
Вопреки заданию, дальность получилась почти в два раза меньше – 370 км. Максимальная скорость – на 42 км/ч ниже. Непрерывный набор высоты на режиме максимальной скорости можно было производить только до высоты 8000 метров из-за ограниченного времени (до 10 минут) непрерывной работы двигателя на номинальном режиме. Да и полеты на большой высоте оказывались нецелесообразными из-за малого запаса топлива.
Тем не менее в заключении «Акта по результатам государственных испытаний…» специалисты НИИ ВВС записали: