เมื่อวันที่ 9 เมษายน พ.ศ. 2488 สภาผู้แทนราษฎรได้สั่งให้ Yakovlev OKB พัฒนาเครื่องบินขับไล่เจ็ทที่นั่งเดี่ยวซึ่งติดตั้งเครื่องยนต์ Jumo 004 ของเยอรมันเพียงเครื่องเดียว เพื่อประหยัดเวลา Yakovlev จึงใช้แบบแผนการออกแบบใหม่ (รู้จักกันในชื่อ Yak-3-Jumo หรือ Yak-Jumo) โดยอิงจาก เครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์ลูกสูบ Yakovlev Yak-3 รุ่นล่าสุดที่ประสบความสำเร็จ เครื่องยนต์ลูกสูบถูกถอดออก และเครื่องยนต์เจ็ทถูกติดตั้งไว้ใต้ลำตัว ส่วนหน้า เพื่อให้ไอเสียออกมาใต้ส่วนกลางของลำตัว เพื่อป้องกันลำตัว จึง มีการเพิ่มแผ่นกัน ความร้อน เหล็ก ไว้ที่ด้านล่าง ส่วนหน้าของลำตัวที่ลึกกว่าทำให้รูปร่างของเครื่องบินดูคล้าย "พ็อดและบูม" ^{[ 4 ]}มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยกับลำตัวโลหะ นอกเหนือจากที่จมูกของเครื่องบิน รูปทรงนี้ได้รับการปรับใหม่เพื่อรองรับอาวุธยุทโธปกรณ์ ได้แก่ปืนใหญ่อัตโนมัติNudelman-Suranov NS-23 ขนาด23 มิลลิเมตร (0.91 นิ้ว)จำนวน 2 กระบอก ถังเชื้อเพลิงเพิ่มเติมเหนือเครื่องยนต์ และตัวเครื่องยนต์เอง ปีกไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ นอกจากการถอดช่องรับอากาศสำหรับระบบระบายความร้อนน้ำมันออก และการดัดคานปีกด้านหน้าให้เป็นรูปตัวยูคว่ำเพื่อหลบเครื่องยนต์ ครีบหางแนวตั้งมีขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อย แต่แพนหางยังคงเหมือนเดิมระบบล้อลงจอดแบบเดิมก็ยังคงเหมือนเดิม ยกเว้นล้อท้ายที่ใช้สปริงใบ เหล็กหลายตัวเป็นตัวดูดซับแรงกระแทก เครื่องบิน Yak-Jumo บรรทุก เชื้อเพลิงได้ทั้งหมด590 กิโลกรัม (1,300 ปอนด์) ^{[ 5 ]}  

การทดสอบ การวิ่งบนทางวิ่งเริ่มต้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2488 แต่แผ่นกันความร้อนนั้นสั้นเกินไป และความร้อนจากไอเสียของเครื่องยนต์ทำให้ ผิว อลูมิเนียมดูราลูมินของลำตัวด้านท้ายและยางล้อท้ายละลาย การปรับปรุงแก้ไขปัญหาใช้เวลานานจนถึงปลายเดือนธันวาคม ในเวลานั้น ต้นแบบลำที่สองได้สร้างเสร็จแล้ว โดยมีล้อท้ายทำจากเหล็กกล้าและแพนหางที่ใหญ่ขึ้น หลังจากทดสอบการวิ่งบนทางวิ่งไม่กี่ครั้ง ก็ได้ถูกส่งไปยังสถาบันอากาศพลศาสตร์กลาง ( TsAGI ) เพื่อทำการทดสอบใน อุโมงค์ลมแบบเต็มรูปแบบซึ่งกินเวลาจนถึงเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2489 ในวันที่ 26 ของเดือนนั้น สภาผู้แทนราษฎรได้ออกข้อกำหนดว่าเครื่องบินควรมีความเร็วสูงสุด770 กม./ชม. (480 ไมล์/ชม.)ที่ระดับน้ำทะเลและความเร็ว850 กม./ชม. (530 ไมล์/ชม.)ที่ระดับความสูง5,000 เมตร (16,400 ฟุต ) เครื่องบินควรจะสามารถไต่ระดับความสูงดังกล่าวได้ภายใน4 + 1 ⁄ 2นาทีหรือน้อยกว่านั้น และควรจะมีระยะทำการบิน500 กิโลเมตร (310 ไมล์)ที่ความเร็ว 90% ของความเร็วสูงสุด ต้นแบบสองลำจะพร้อมสำหรับการทดสอบการบินในวันที่ 1 กันยายน^{[ 6 ]}      

ในขณะเดียวกัน Mikoyan-Gurevich OKB ก็กำลังพัฒนา MiG-9 อยู่ ตามที่นักประวัติศาสตร์การบินBill GunstonและYefim Gordonกล่าวไว้ตัวแทนจาก Yakovlev และ Mikoyan-Gurevich ได้โยนเหรียญในวันที่ 24 เมษายน 1946 เพื่อตัดสินว่าเครื่องบินลำใดจะเป็นเครื่องบินเจ็ทลำแรกของโซเวียตที่บินได้ Yakovlev แพ้ และ Yak-Jumo บินวนรอบสนามบินหนึ่งรอบก่อนลงจอด^{[ 7 ]}การทดสอบการบินของเครื่องบินโดยผู้ผลิตเสร็จสิ้นในวันที่ 22 มิถุนายน แต่ความสำเร็จในช่วงแรกทำให้คณะรัฐมนตรีออกข้อกำหนดใหม่ในวันที่ 29 เมษายน สำหรับเครื่องบินสองลำที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ RD-10 ที่สร้างโดยโซเวียต (รู้จักกันในชื่อ Yak-15, Yak-15RD10 หรือ Yak-RD) นอกจากเครื่องยนต์ใหม่แล้ว ข้อกำหนดแตกต่างจากเดิมเพียงระยะบิน700 กิโลเมตร (430 ไมล์) ที่ความเร็วในการบินที่เหมาะสม และ เพดานบินสูงสุดลดลงเหลือ14,000 เมตร (45,930 ฟุต)มีการสั่งซื้อต้นแบบสองลำเพื่อให้พร้อมสำหรับการทดสอบการบินในวันที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2489 ^{[ 6 ]}  

ยาคอฟเลฟสามารถดัดแปลงต้นแบบที่มีอยู่สองลำให้เป็น RD-10 ได้โดยไม่มีปัญหามากนัก และเครื่องบินลำหนึ่งได้เข้าร่วมในการบินผ่านเมืองทูชิโน ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2489 วันรุ่งขึ้นหลังจากการแสดงทางอากาศโจเซฟ สตาลินได้เรียกอาร์เต็ม มิโคยานและอเล็กซานเดอร์ ยาคอฟเลฟเข้าพบที่ห้องทำงานของเขา และสั่งให้ OKB แต่ละแห่งสร้างเครื่องบิน 15 ลำเพื่อเข้าร่วมในขบวนพาเหรดวันที่ 7 พฤศจิกายนที่จัตุรัสแดง เพื่อ รำลึกถึงวันครบรอบการปฏิวัติเดือนตุลาคมโรงงานหมายเลข 31 ในทบิลิซีได้รับเลือกให้สร้างเครื่องบินใหม่เนื่องจากยังคงผลิต Yak-3 แบบดั้งเดิมอยู่และสามารถเปลี่ยนไปผลิตเครื่องบินขับไล่เจ็ทได้อย่างง่ายดาย เครื่องบินทั้ง 15 ลำถูกสร้างเสร็จก่อนกำหนด แม้ว่าจะไม่มีเกราะป้องกัน มีถังเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ขึ้นแทนอาวุธ และมี อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์การบิน ที่ไม่สมบูรณ์ ขบวนพาเหรดถูกยกเลิก และเครื่องบินสองลำได้รับการดัดแปลงด้วยปืนใหญ่ขนาด 23 มม. เพียงกระบอกเดียว และเริ่มการทดสอบการยอมรับของรัฐซึ่งกินเวลาจนถึงเดือนเมษายน พ.ศ. 2490 ^{[ 8 ]} 

การทดสอบเผยให้เห็นปัญหาหลายประการ ได้แก่ ปีกหนาที่สืบทอดมาจาก Yak-3 ทำให้ความเร็วสูงสุดของเครื่องบินลดลง ไอเสียของเครื่องยนต์ทำให้พื้นผิวของสนามบินเสียหาย ห้องนักบินมักเต็มไปด้วยควันจากน้ำมันก๊าดและน้ำมันที่หยดลงบนเครื่องยนต์ และเครื่องบินมีระยะทำการสั้นมาก แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ แต่ Yak-15 ก็พิสูจน์แล้วว่าบินง่ายมาก แม้แต่สำหรับนักบินที่คุ้นเคยกับเครื่องบินขับไล่เครื่องยนต์ลูกสูบ และทำให้ VVS ยอมรับเครื่องบินขับไล่นี้เพื่อใช้เป็นเครื่องฝึกบิน^{[ 9 ]}

แม้ก่อนที่การทดสอบการยอมรับของรัฐจะเสร็จสมบูรณ์ คณะรัฐมนตรีก็ได้สั่งให้เริ่มการผลิตเครื่องบินในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2489 โดยกำหนดให้สร้างเครื่องบิน 50 ลำระหว่างเดือนมกราคมถึงเมษายน พ.ศ. 2490 แบ่งเท่าๆ กันระหว่างเครื่องบินที่นั่งเดี่ยวและเครื่องบินฝึกสองที่นั่ง ซึ่งติดตั้งปืนใหญ่เพียงกระบอกเดียว เครื่องบินฝึกประสบปัญหาในการพัฒนาอย่างมาก และเครื่องบินทั้งหมดในล็อตแรกจึงเป็นแบบที่นั่งเดี่ยว เครื่องบิน 50 ลำในจำนวนนี้ได้เข้าร่วมใน การบินโชว์ใน วันแรงงานที่มอสโกในปี พ.ศ. 2490 มีการผลิต Yak-15 ทั้งหมด 280 ลำจนถึงสิ้นปี ไม่รวมต้นแบบ^{[ 10 ]}เครื่องบินเหล่านี้ถูกแจกจ่ายในจำนวนเล็กน้อยให้กับกองบินขับไล่ที่ประจำการอยู่ในสหภาพโซเวียต โปแลนด์ โรมาเนีย ฮังการี และแมนจูเรีย เพื่อใช้เป็นเครื่องบินฝึก การที่เครื่องบินมีความคล่องตัวสูงทำให้ถูกนำไปใช้โดยทีมแสดงผาดโผนแบบไม่เป็นทางการหลายทีมในช่วงปลายทศวรรษ พ.ศ. 2483 ^{[ 11 ]}

เครื่องบินฝึกสองที่นั่งต้นแบบเพียงลำเดียวเป็นเครื่องบินลำแรกในล็อตการผลิตชุดแรกที่สร้างโดยโรงงานหมายเลข 31 ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1946 เครื่องบินต้นแบบนี้ไม่ได้เริ่มการทดสอบการบินของผู้ผลิตจนกระทั่งวันที่ 5 เมษายน 1947 แม้ว่าความแตกต่างหลักจากรุ่นที่นั่งเดียวจะจำกัดอยู่ที่ลำตัวส่วนหน้าซึ่งได้รับการออกแบบใหม่เพื่อรองรับห้องนักบินเพิ่มเติมสำหรับผู้ฝึกหัดในตำแหน่งที่เคยเป็นที่ตั้งของอาวุธ และหลังคาห้อง นักบินที่เปิดออกด้านข้าง เครื่องบิน ฝึกนี้ได้รับการกำหนดชื่อเริ่มต้นว่า Yak-Jumo vyvoznoyแต่ในที่สุดก็ได้รับการกำหนดชื่อเป็น Yak-21 แม้ว่าเอกสารบางฉบับจะอ้างถึงว่าเป็น Yak-15V, Yak-15UT หรือ Yak-21V ก็ตาม การพัฒนาเครื่องบินฝึกนี้ต่อไปถูกยกเลิกเนื่องจากความสำเร็จของเครื่องบินฝึกรุ่นYak-17ที่มี ล้อ ลงจอดแบบสามล้อ^{[ 12 ]}

เครื่องบิน Yak-15 หนึ่งลำถูกใช้เพื่อทดสอบระบบเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศต้นแบบในปี พ.ศ. 2492 แม้ว่าการติดตั้งบนเครื่องบินขับไล่และ เครื่องบินทิ้งระเบิด Tupolev Tu-2ที่ใช้เป็นเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศจะเป็นแบบจำลองเพื่อทดสอบขั้นตอนและความเหมาะสมก็ตาม^{[ 13 ]}

เมื่อวันที่ 29 เมษายน 1946 ห้าวันหลังจากที่เครื่องบินMikoyan-Gurevich I-300 (ต้นแบบ MiG-9) และ Yak-Jumo ทำการบินครั้งแรกคณะรัฐมนตรีได้สั่งให้สำนักงานออกแบบ Yakovlev OKB เริ่มออกแบบเครื่องบินใหม่ที่มีลักษณะคล้ายกับ Yak-Jumo โดยใช้เครื่องยนต์ RD-10 ที่มีหลักอากาศพลศาสตร์ที่ดีขึ้น โดยทั่วไปแล้วเครื่องบินลำนี้มีลักษณะคล้ายกับเครื่องบินเดิม แต่ปีกได้รับการออกแบบใหม่ทั้งหมดโดยใช้แผ่นปีกแบบไหลราบเรียบโครงสร้างหางมีขนาดใหญ่ขึ้น และมีการติดตั้งที่นั่งดีดตัว ออก

ด้านหลังของที่นั่งมีเกราะป้องกัน และนักบินยังได้รับการปกป้องด้วยกระจกบัง ลมกันกระสุน ส่วนของห้องนักบินทั้งหมดได้รับการออกแบบใหม่เพื่อรองรับกระจกบังลมใหม่ ล้อลงจอดไม่สามารถเก็บไว้ในปีกที่บางได้ จึงได้รับการออกแบบใหม่ให้สามารถพับเก็บเข้าไปในลำตัวเครื่องบินได้ มีการพิจารณาปีกแบบรับน้ำหนักต่ำและสูง แต่ปีกแบบรับน้ำหนักต่ำขนาด15 ตารางเมตร (160 ตารางฟุต)ถูกเลือกใช้สำหรับต้นแบบ  

ที่ระดับความสูง 5,000 เมตร เครื่องบินขับไล่รุ่นใหม่ Yak-17-RD10 คาดว่าจะมีความเร็วสูงสุด822 กม./ชม. (511 ไมล์/ ชม.)ซึ่งเป็นการพัฒนาที่สำคัญเมื่อเทียบกับ Yak-15 รุ่นผลิต เครื่องบินลำนี้สร้างเสร็จในวันที่ 3 กันยายน และการทดสอบภาคพื้นดินดำเนินไปจนถึงวันที่ 26 กันยายน แต่ไม่เคยบินจริง เนื่องจาก Yak-15 ได้รับคำสั่งผลิตไปแล้ว และระบบล้อลงจอดแบบเดิมก็ถือว่าล้าสมัยไปแล้ว^{[ 13 ]}  

Yak-17-RD10 : เครื่องบินทดลองที่มีลักษณะคล้ายกับเครื่องบิน Yak-Jumo แต่ในความเป็นจริงแล้วส่วนใหญ่เป็นเครื่องบินใหม่ โดยมีการปรับปรุงด้านอากาศพลศาสตร์ มีที่นั่งดีดตัว และระบบป้องกันนักบิน ต้นแบบเพียงลำเดียวนี้ไม่ได้บินจริงหลังจากที่การพัฒนาเพิ่มเติมถูกยกเลิกในวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2489 ขณะที่กำลังทำการทดสอบการวิ่งบนทางวิ่ง^{[ 13 ]}