С 23 марта по 23 июля 1947 года Як-9П номер 01–04 в третий раз подвергся испытаниям. В крыльях было установлено по одному дополнительному топливному баку, благодаря чему общий запас топлива увеличился до 682 л. Это позволило получить дальность равную 1000 км, то есть на 340 км больше чем в предыдущем варианте Як-9П.
Было выполнено и требование по вооружению. Орудийный лафет под капотом двигателя допускал установку пушек Б-20М, НС-23 и прототипов — Н-37 и Н-45 (боекомплект соответственно 115, 75, 28 и 20 снарядов) стреляющих через втулку винта. В каждом из этих вариантов, устанавливались и две синхронные пушки Б-2 °C, с боезапасом по 120 снарядов на ствол.
Не проводилось никаких экспериментов с пушкой калибра 57 мм. Военные, однако, не протестовали по этому поводу, так как вероятно отдавали себе отчет в том, что такая мощная пушка будет выглядеть на Як-9 несколько экстравагантно.
При сравнении Як-9П с Р-63С-1 «Kingcobra», как ни странно оказалось, что американский самолет имеет лучшую горизонтальную маневренность. В ходе учебных боев она заходила в хвост «девятки» после пяти разворотов. В бою на вертикалях Як-9П был лучше только до высоты 3000 м, но зато быстрее пикировал. Он без труда догонял при выполнении этого маневра Р-63 и легко от нее уходил.
В период с 4 октября 1946 года по 4 февраля 1947 года самолеты с номерами от 01–10 до 01–39, из них девятнадцать смешанной конструкции и десять цельнометаллических (от 01–30 до 01–39) проходили войсковые испытания в Толмачево (30 км от Омска). Пилотов для них отобрали из двух полков 246 НАД.
Напомним, что испытывались самолеты без дополнительного оборудования, с меньшим запасом топлива, вооружением, состоящим из пушки ШВАК и пулеметов УБС.
На этот раз военные проверяли не только характеристики самолета. Они так же потребовали солидную техническую документацию, данные о запасах прочности элементов самолета, межремонтные периоды и руководства по эксплуатации различного оборудования.
Выводы и замечания военных пилотов не отличались от тех, которые были сделаны после летных испытаний в 1946 году: малая дальность, слабое вооружение и плохое оборудование самолета. Оказалось так же что Як-9П полностью непригоден для ведения воздушного боя на высотах более 7000 м. Здесь любой боевой маневр приводил к потере высоты.
Як-9П мог быть запущен в серийное производство только в том виде, до которого был доведен в марте 1947 года экземпляр номер 01–04.
И такие самолеты появились. До декабря 1947 года было выпущено 772 цельнометаллических Як-9П, а с учетом 29 машин имеющих фанерную обшивку фюзеляжа, общее количество Як-9П достигает 801 штуки.
В НИИ ВВС испытывался цельнометаллический Як-9П номер 03–92 (92-я машина 3-й серии) На нем уже было установлено все требуемое оборудование, кроме того он имел на два топливных бака больше — в сумме баки вмещали 682 л топлива.
Испытания проходили с 12 октября по 9 декабря 1947 года. Для повышения надежности двигателя ВК-107А его максимальные обороты уменьшили с 3200 об/мин до 3000 об/мин. Стартовый вес самолета, по отношению к первым машинам (номер 01–03 либо 01–04) возрос примерно на 330 кг и составил 3550 кг. Это не в лучшую сторону повлияло на характеристики самолета: на высоту 5000 м Як-9П «забирался» за 5,8 мин, на целую минуту дольше, чем вышеупомянутые машины. Его максимальная скорость (на высоте 5000 м) составляла 660 км/час. Максимальная дальность — 1200 км (3 часа 37 минут полета).
Пилотаж был прост и не представлял проблем для «пилотов квалификации ниже средней» (по правде говоря, не ясно, что это значит).
Як-9П был выпущен в относительно небольшом количестве и не нашел широкого применения в Советском Союзе — в это время шло быстрое перевооружение ВВС на реактивную технику. Когда в декабре 1947 года были остановлены сборочные линии на заводе № 153, в воздух уже поднялся прототип МиГ-15. Зато на Як-9П летали пилоты Польши, Югославии, Албании, Китая и Венгрии. В некоторых из этих стран «девятки» серии «П» служили даже еще в 60-х годах.