一架属于诺曼底-涅门团的雅克-3
尽管雅克-3由雅克-1发展而来，但生产进度还是十分缓慢，究其原因，是因为相比于他的前辈，雅克-3的机体表面处理更加光滑，也更复杂，在相同条件下生产一架雅克-3所需要的时间是一架雅克-1的2.5倍。因为以上种种原因，直到1944年3月1日，第一架生产型雅克-3才被制造出来，在随后的一个多月里，也仅仅有22架雅克-3交付给了空军。
雅克-3的座舱细节
早期生产型与原型机有很多不同，由于战时管理混乱，供应短缺，生产厂也只能有什么装什么，很多飞机都是刚一出厂就被飞行员直接开走，交给部队。初期型雅克-3使用与雅克-1相同的武器配置，同时初期生产型也存在大量的制造缺陷，比如机身蒙皮、仪表，无线电设备等，这直接导致与原型机相比，最大飞行速度降低了15-20km/h，爬升至5000米所用时间多出近半分钟，同时水平机动性也有一定的下降。
在1944年春夏之交，雅克-3开始小批量的装备于苏联空军，此时苏军正开始着手准备夏季攻势，所以少数飞机被移交给前线航空团用来做评估。总共有41架雅克-3被用作夺取制空权的任务，几乎一半的飞行员都在第一时间投入了战斗，但是在此之前他们已经进行了良好的换装训练，此外在与苏军缴获的Bf 109G4进行的模拟空战中，雅克-3在7000米高度以下表现出了良好的性能优势。
苏军在1944年8月对雅克-3生产型进行的测试表明，雅克-3的空重为2675千克，海平面的最大速度为555km/h，在4200米高度的最大速度为631km/h，爬升至5000米高度所需时间为4.5分钟，起飞滑跑距离为280米，最大使用高度为10400米，更重要的是，雅克-3可以在18.5秒内完成360度的盘旋，这一点远胜它的德国对手们。
在初期的作战评估期间，雅克-3共参加了431次战斗任务，包括空中拦截，护航，对地攻击等。在此期间，雅克-3共击落了20架德军战斗机以及3架Ju 87斯图卡。而在空战中只损失了2架雅克-3，另有3架被地面炮火击落。
实战结果表明，雅克-3无论在水平还是垂直机动性上都超过了德国飞机，在西乌克兰上空，雅克-3已经成为德国飞行员的噩梦，在1944年7月的一次大规模空战中，18架雅克-3遭遇了24架德国飞机，根据苏联空军的统计，当天共击落了15架德军飞机，而苏军只是被击落了一架雅克-3，另有一架因事故损毁。
雅克-3四视图
在使用中雅克-3被证明十分适合用来夺取制空权，也可以用来为地面部队提供掩护等，但是因为雅克-3较小的机体，所以造成航程不足，雅克-3并不适合执行护航任务。尽管实战表明雅克-3是一种很出色的飞机但是也存在很多不足，比如当飞行速度达到650km/h的时候，雅克-3会因为早期型机体强度不足的原因坠毁，同时雅克-3的起落架也有一定的问题，在环境恶劣的前线机场可靠性不高，在战斗中飞行员发现雅克-3的座舱盖经常会被水汽覆盖，风挡玻璃质量也不佳，常常会影响瞄准攻击，而且飞机在起降时会出现摇摆现象。
尽管如此，雅克-3还是显示出了了苏联飞机特有的易于维护的优点。
雅克-3的作战使用
装备于诺曼底-涅门团的雅克-3（法国二战二号王牌马塞尔•阿尔贝特座机，确认战果23架）
1944年夏天雅克-3开始大规模的装备部队，此时它的主要对手为德军的Bf 109G型，尤其是数量众多的Bf 109G6“古斯塔夫”。与早期的F型相比，由于重量增加，古斯塔夫在机动性上存在明显下降，由此导致的后果是即使是使用MW-50装置，Bf 109G在4000米高度的速度还是比雅克-3慢了10-20km/h。
虽然雅克-3没有安装火箭发射导轨以及炸弹挂架，但是仍然被苏军用来执行近距对地支援任务。比如第515团就曾在波兰华沙附近成功的袭击了德军的车辆分队。8月19日，一队雅克-3在执行侦察任务时发现若干德军车辆，但是苦于燃料不足，他们没有进行攻击而只得返回基地。在得到消息后苏军决定派出4架雅克-3进行攻击并摧毁了其中3辆德军车辆。
一架在波兰华沙附近被德军地面火力击落的雅克-3
1944年8月中旬，2架属于第240航空团的雅克-3降落在了立陶宛附近的orany机场。苏联的报纸第一次对雅克-3进行了简短的报道并配发了图片，称雅克-3为世界上最好的轻型战斗机。不久后一个英国代表团访问了装备有雅克-3的部队，这个代表团有很多参加过不列颠空战的英国飞行员。在代表团的要求下，苏联飞行员进行了航空表演并让代表团参观了雅克-3的座舱，雅克-3优秀的性能给代表团流下了深刻的印象。
雅克-3的良好性能使得其在苏军中广受欢迎，一位苏军指挥官写到：雅克-3的保养十分简单，即使在条件简陋的野战机场也可以进行，另外雅克-3的起降和操控也十分良好，任何飞行员都可以轻松的驾驭它，即使是拉-5FN也不能与之相比。
同样装备了雅克-3的诺曼底-涅门团的法国志愿飞行员们也被它良好的性能所折服，飞行员们纷纷指出雅克-3的机动性能良好，视野和舒适性都不错，并提出让部队尽可能快的装备该机。而诺曼底-涅门团也由于其特殊的历史地位成为了装备雅克-3中最著名的单位，法国空军二号王牌阿尔贝特更成为了最出名的雅克-3飞行员。
雅克-3优良的性能不仅让苏军飞行员赞不绝口，即使是他们的死对头，一向严谨稳重的德国人也给予了很高的评价，一位德国指挥官写到：在它出现以前，我们的飞机可以战胜任何俄国飞机，但是当1944年夏天雅克-3出现以后，我们发现雅克-3比我们手里的Fw 190和Bf 109更快，更灵活，爬升也更出众，我们仅仅在机炮数量上略强了一点。
1944年9月17日，一群Fw 190在拉脱维亚附近突然偷袭，击落了两架雅克-3，在随后的几日行动中，一大群雅克-3就为他们的苏联同志报了仇，其中飞行员Vitkovskiy一人就击落了7架Fw 190。
诺曼底-涅门团的雅克-3（1944年）
在1944年秋夏之交，根据前线的建议制造厂对雅克-3进行了部分改进：
从第13批次起，机头重新安装了两门UBS-12.7毫米重机枪（前500架雅克-3武装为一门机炮加一挺重机枪）