Кроме описанных выше модификаций Як-7 выпускавшихся в значительном количестве, существовало несколько вариантов построенных в одном или нескольких экземплярах.
Як-7-37 М-105ПА
Это был наиболее мощно вооруженный вариант «семерки». Построено их было 22 штуки. Основным вооружением служила пушка МПШ-37 (с боезапасом в 20 снарядов) сконструированная коллективом под руководством Шпитального. Кроме пушки МПШ над двигателем устанавливалось два пулемета УБС калибра 12,7 мм с общим боезапасом — 450 патронов. Вес секундного залпа при стрельбе из всех трех стволов составлял 4,15 кг. Под крыльями устанавливались направляющие для реактивных снарядов РС-82. Но их можно было подвешивать только в исключительных случаях, так как самолет с полным вооружением был сильно перетяжелен. Хотя машина проходила испытания с пушкой МПШ-37, но универсальное крепление так же позволяло устанавливать пушки ВЯ либо ШВАК в сочетании с пулеметами ШКАС либо УБС.
Стартовая масса самолета увеличилась по сравнению с Як-7Б приблизительно на 200 кг, а следовательно увеличилась и нагрузка на крыло.
Были установлены предкрылки, в связи, с чем изменились очертания консолей крыла. Еще одним существенным изменением конструкции было перемещение кабины назад на 400 мм (задняя кабина ликвидирована). Это пришлось сделать из-за больших размеров пушки. Были и другие более мелкие изменения — самолет имел антенну, фару, и увеличенное хвостовое колесо.
Совместные заводские и государственные испытания проходили с 15 апреля по 10 мая 1942 года, и как это можно было предположить, выявили снижение летных характеристик самолета. В среднем на 15 км/час упала максимальная скорость, а время набора высоты 5000 м увеличилось на 0, 65 мин. Сдвижка кабины назад увеличила вероятность капотажа, хотя в то же время несколько улучшился обзор назад.
Окончить испытания не удалось. Из-за прострела лопастей винта пулями из УБСов, самолет совершил вынужденную посадку. Отказы 37 мм пушек не позволили испытать их в полете.
Тем не менее, это не помешало принятию решения о заказе серии из 22 самолетов и проведении их войсковых испытаний. Однако самолеты этой небольшой серии были уже вооружены существенно доработанной пушкой НС-37, конструкции Нудельмана и Суранова. На них так же устанавливались предкрылки.
В российской литературе существовала довольно большая путаница в вопросе о вооружении Як-7-37. Такие авторы как Степанец, Косминков или Шинкаренко утверждали, что не оправдавшую надежд пушку МПШ пришлось заменить на НС-37. В то же время Е.Гордон утверждал, что Шпитальный создал просто великолепную пушку МПШ-37, которую устанавливали на всех Яках-7-37. Вероятно, права первая тройка. Это подтверждают полные эмоций воспоминания Шинкаренко.
Вся работа по определению возможностей нового вооружения легла на персонал 42-го ИАП. Командир части, уже известный нам Федор Шинкаренко, крайне неодобрительно отзывался о подходе работников коллектива Нудельмана к испытаниям. Они питали презрение к необразованным, в их представлении, техникам полка и с ними было очень трудно найти общий язык.