这可说是雅克福列夫设计局的另一个试验项目。德国人在东线投入了 Ju 86R 高空侦察机，而当时几乎所有的苏联战斗机都对这个高来高去的家伙束手无策。这一情况当然令人沮丧；而更值得担忧的是，一旦德国人开发出能在类似高度飞行的重轰炸机，那对苏联而言将又是一场灾难。面对这种威胁，雅克福列夫决定在 Yak-7B 的基础上发展一种高空战斗机，具体而言，就是为雅克-7 安装一台高空专用的 M-105PD 发动机及配套的 E-100 空气压缩机。当然，实际的改动要大得多，比如：为了要减轻重量，尽管一门 20 毫米炮的火力太过单薄，还是忍痛去掉了机头上方的两挺 12.7 毫米机枪。另外，修改了 Yak-7 的剃刀背设计，安装了全新的三段式水泡型座舱。不过这么一来，原先的无线电装置也无法安装，只好放弃。

仅小图

一架原形机从编号 22-02 的 Yak-7 机体改装而来，经过测试后发现，新飞机的爬升率要优于专用的高空战斗机---米格-3，但在 11,400 米至 12,000 米高度飞行时，飞机的性能会有所下降。这主要是因为发动机设计不完善造成的，该设计要求飞行员在飞行时随时根据空气压力的变化调整发动机进气的压缩比，对于战斗机飞行员来说几乎是不可能的事！

官方测试只用了不到一周的时间（从 42 年 5 月 17 日到 23 日）总计进行了 11 次试飞（7.5 个小时），不过这已经证明了此种设计是个彻彻底底的失败，M-105 和 Wk-107 从来就不是合格的高空发动机。为了解决这一问题，LII（航空试验研究所）的工程师们为 M-105PD 发动机装上了液压自动控制的空气压缩机，并在 1942 年 10 月和 11 月进行了几次试飞，不过还远远算不上成功。从 43 年初开始，设计局的注意力逐渐转移到 Yak-9 战斗机项目的开发上，雅克-7PD 的后续开发计划也就不了了之了。

飞得更快永远是飞机设计师心中的梦想，尤其对战斗机设计这一点而言。在LII的推动下，苏联设计师们再次决定在飞机上加装 DM-4S 冲压发动机作为辅助动力以提升飞机的速度。虽然这种优秀的引擎（指当时的冲压发动机领域中而言）在 1942 年就已经出现，不过其完善工作直到 1944 年才真正完成。因此尽管在飞机上安装这种装置并不困难，但其首次试飞还是延迟到了 1944 年的 5 月 15 日才进行。

由于吊挂在翼下的两个 DM-4S 带来的巨大空气阻力，改造后的雅克-7B 战斗机在只使用活塞发动机的情况下要比标准型号慢了 35 公里/小时，就算两台冲压发动机打开也只是比标准型号快了 19 公里/小时而已（约 600 公里/小时）。相较之下，燃料的消耗率从 22 公斤/分钟一下子增加到了 30 公斤/分钟，实在有点得不偿失的感觉。

不过，为标准型战斗机加装这种辅助动力的倒一点也不困难，就算在前线的野战机场也一样可以进行。VVS 的指挥官们还是将 DM-4S 下发到前线部队中让各部队选择使用，但没有该种装备在实战中使用过的记录。

值得一提的是，在研制 Yak-7R 的过程中，这种动力形式再次被设计师所选用，唯一不同的是又在飞机尾部装上了一台 D-1A 火箭发动机。虽然设计图在 1942 年就已经完成，该设计却从没有实际制造过。据推算，这种飞机可以达到约 800 公里/小时的最高速度。

YaK-7D 是另一个总共只制造了一架原型机的设计，不过这个设计却是 Yak-7 系列向 Yak-9 系列转化的重要一步。研制这种飞机的目的就是——让 Yak-7 飞得更远。

更换了新机翼的 Yak-7D，注意编号也写在了垂尾上，1942 年夏

老实说，设计师并没有指望这种飞机能够成为一流的战斗机，设计的初衷是想制造一种远程的侦察机。1942 年 5 月，一架 Yak-7V 教练机被选中作为改造的原型。改造的重点是换上了一副由 153 工厂研制生产的新机翼，该机翼用两根轻金属翼樑取代了原先的木制品，除了翼尖还保留了两根木制翼肋外，内侧的六根翼肋也换成了金属材质。同时，在每一侧的机翼中各安装了四个燃料箱，总计可携带 833 升的航空燃料。除此之外，驾驶舱地板下还有一个容积为 86 升的油箱，使得该种飞机可以在空中飞行六个半小时（航程约 2,285 公里）！这在当时的苏联空军战斗机部队中实在是个了不起的成就，要知道，Yak-7B 的航程只有区区 600 公里而已。

尽管 Yak-7D 的翼展缩短到了 9.74 米，但翼面积却仍保持不变。不过，该机的火力比较弱，只保留了那门从引擎中穿过的 20 毫米 ShVAK 机炮。在驾驶舱后，是一台备有 50 张底片的 AFA-B 航空照相机，不过照相机可以按情况所需在几分钟内被拆卸下，换成其他专用设备或是一个座椅。 但是，燃料的重量显著影响了飞机的性能，Yak-7D 的平飞极速比 Yak-7B 慢了 30 公里/小时，爬升到 5,000 米空中所需的时间比后者多一分钟。此外，还有一点不尽人意，就是所有的八个油箱只能通过一个加油口加注燃料，使得光是为 Yak-7D 加满燃料就需要一个小时。

最终这架飞机并没有交到军方手中，雅克福列夫只是用它进行了约半个月的试飞（从 1942 年 6 月 3 日延续到 16 日）。不过这半个月的试飞却为雅克飞机后期型号的研制打下了扎实的基础。

1942 年中，由于美国的援助及国内轻金属生产的逐步恢复正常，苏联终于有了足够的铝材可用于军用机的制造。雅克福列夫设计局据此也在 Yak-7 的新改型 Yak-7DI 上采用硬铝合金翼樑，这一来在减轻了飞机自重的同时还使得新飞机可以携带更多的燃料。此外，机头左侧的 UBS 机枪为了减重的目的也被去掉。不过，由于极大的通用性，用三合板覆盖的后座舱却在 YAK-7DI 的早期型上保留了下来。

唯一的一架 Yak-7DI，可视为 Yak-9 的原型机

Yak-7DI 的原型是从一架生产编号为 23-26 的 Yak-7B 机体上改造而来，不过发动机被改成了 M-105PF，而座舱后的机背也降低了高度，改善了飞行员的视野。该机的机翼完全沿用了 Yak-7D 的设计，不过每一侧机翼中只设置了两个燃料箱，总计可携带燃料 673 升。由于吸取了以前各型号上的教训，这些油箱有四个阀门连接，同时还有一个专用的小油箱用于燃料的调配，使得该机可以在飞行时平衡消耗各个燃料箱中的燃料。