Завод № 301 был эвакуирован из Москвы в конце 1941 года, и производство Як-7 передали заводу № 153 в Новосибирске. Первые самолеты были гам выпущены в конце 1941 года и до 1943 года, когда завод переключился на выпуск других машин, было изготовлено 4888 Як-7 различных модификаций. Позднее, в 1942 году, выпуск Як-7 возобновили в Москве па заводе № 82, который до 1944 i ода построил 1320 истребителей. Ещё пять Як-7. изготовленных в Горьком, довели общее число построенных самолётов этого типа до 6399. из которых 277 представляло собой модификацию Як-7А и 5033 Як-7Б.
Улучшенный Як-7А появился в начале 1942 юла. На нём была установлена приём-но-передающая радиостанция с мачтой антенны и кислородное оборудование, заднюю стойку шасси сделали полуубирающейся. Сдвижную часть фонаря задней кабины заменили откидывающимся на правый борт фанерным колпаком, который обеспечивал плавный переход от фонаря кабины нилота к гаргроту. Истребитель несколько уступал по маневренности Як-1. но по скорости превосходил Як-7 раннего выпуска.
Дальнейшее совершенствование Як-7А привело к созданию модификации Як-7Б. На ней установили более мощный мотор М-105ПА. 7,62-мм пулемёты ШКАС заменили па пару 12,7-мм пулемётов УБС, кроме того, изменили конструкцию воздухозаборников и улучшили аэродинамику, что позволило уменьшить сопротивление. Хотя Як-7Б имел больший вес, чем предшественник, его скорость осталась прежней, а вес залпа увеличился в полтора раза. Производство той модификации началось в апреле 1942 года и в мае первые самолеты поступили на вооружение 434 ИАП. С 13 июня по 3 августа ЛОТ полк на Сталинградском фронте выполнил на Як-7Б 875 боевых вылетов, уничтожив 55 самолётов противника, потеряв три своих истребителе Як*-7Б последних серий получили пониженный гаргрот. как на Як-1 Б.
Модификация Як-7-37 появилась в августе 1942 года. На ней 20-мм пушку ИШАК заменили мошной 37-мм пушкой Шпитального MI 1111-37. Эти истребители проходили войсковые испытания на Северном фронте в 42 ИАП Бориса Шинкарснко. Пушка действовала безупречно, а одного снаряда обычно было достаточно чтобы уничтожить истребитель — попадание в бензобак вызывало взрыв, а В крыло — появление пробоины площадью свыше 1 м2. Хотя было построено только 22 Як-7-37, начиная с 1943 года тысячи истребителей Як-9Т получили такое же вооружение.
Стремясь увеличить дальность полёта, Яковлев разработал истребитель Як-7Д. а затем Як-7ДИ. Эти машины имели крыло новой конструкции и топливную систему увеличенной емкости. На Як-7ДИ в целях снижения веса был снят один пулемёт УТС. Этот самолёт был запущен в производство под обозначением Як-9.
На новой модификации использовался такой же мотор М-105ПФ мощностью 1180 л с, как и на Як-7, по в конструкции вместо дерева стал широко использоваться дюраль, что позволило снизить вес и увеличить прочность самолёта. Вооружение состояло из одной 20-мм пушки IIII5AK и одно! о (левого) 12.7-мм пулемета УБС, как на Як-7ДИ. Скорость Як-9 увеличилась до 600 км, час па высоте 4260 м. Потолок составлял 11125 м, а высоту 5000 м самолет набирал за 5,1 минуты. Время виража составляло 16–17 секунд.
Як-9 был запущен в серийное производство на заводе в Новосибирске в октябре 1942 года, а первые самолёты уже в декабре поступили на вооружение 42 ИАП. участвовавшего в советском контрнаступлении под Сталинградом. В январе 1943 года к выпуску Як-9 приступил завод № 166 в Омске, а завод № 82 продолжал производство Як-7 до начала 1944 года. Когда он переключился на постройку Як-9У. До конца войны было выпущено 14579 Як-9 различных модификаций. Производство истребителя завершилось в 1948 году, к)т ому времени было построено 16769 Як-9.
После выпуска всего 500 Як-9. на конвейерах его сменила модификация Як-9Т. Па этом самолёте 20-мм пушку ШВАК заменили 37-мм пушкой НС-37. Увеличение массы вооружения (со 168,3 до 315,5 кг) и большая отдача пушки потребовали усиления конструкции фюзеляжа. Кабину пилота перенесли па 0,4 м назад. Скорость и маневренность самолёта незначительно ухудшились. Поскольку боезапас пушки составлял 30 снарядов, пилоты использовали пулемет У КС для пристрелки, после чего давали короткую очередь из двух-трех снарядов из НС-3 7. Пушка была очень грозным оружием — двух попаданий было достаточно, чтобы уничтожить любой тип вражеских самолётов.