Développé par Antonov alors membre du bureau d'Alexandre Yakovlev à partir du Yak-1M, cet avion était expressément destiné au combat contre les chasseurs à basse et moyenne altitude. Entre 2 500 et 3 000 mètres, il avait une maniabilité et une vitesse supérieures aux appareils allemands et alliés contemporains pour une masse bien inférieure, ce qui lui valut son surnom de « Moustique ». La structure avait été allégée à outrance et son moteur optimisé pour fournir son maximum de puissance en dessous de 5 000 mètres. Vers la fin de la guerre, des exemplaires furent dotés des moteurs Klimov Vk107 de 1 700 ch, puis Vk108.
Après le conflit, sa cellule fut utilisée pour un avion d'entraînement, le Yak11, et le premier chasseur à réaction soviétique à entrer en service, le Yak15.
