Множество вариантов моделей Як-9 представляли исключительно успешную линию производства одноместных истребителей и учебных самолетов бюро Яковлева. Всего было выпущено около 30 тыс. самолетов. Это были истребители дальнего радиуса действия. От предыдущих моделей их отличало повышенное использование в конструкции легких сплавов. Выпуск начался осенью 1942 г., и «Як» попал в боевые части к концу года, в битву за Сталинград. В 1943 г. его стали использовать как истребитель танков, оснастив 37-мм пушкой или другим, более легким вооружением в передней части фюзеляжа. В 1944 г. была установлена 45-мм пушка, стрелявшая через шахту пропеллера. Эта версия была истребителем-бомбардировщиком, способным нести в фюзеляже 992 фунта (450 кг) бомбовой нагрузки. В 1943–1944 годах появились модификации с увеличенной дальностью полета, используемые для прикрытия наступающих войск и бомбардировочных налетов на удерживаемую противником территорию. Одна эскадрилья этих самолетов, летая после перемирия из южной Италии, обеспечивала поддержку партизанских сил в Югославии, другие действовали с польскими и французскими частями (включая знаменитую эскадрилью «Нормандия-Неман», воевавшую в СССР). Последней моделью этой войны был цельнометаллический Як-9у, прототип которого поднялся в воздух в январе 1944 г. К середине года самолет поступил в боевые подразделения. У него были проведены усовершенствования аэродинамики. Оснащался он 1600-сильным двигателем ВК-107а, увеличившим скорость самолета до 435 миль/ч (700 км/ч). Як-9а мог подняться от уровня моря до высоты 5000 м почти на полминуты раньше, чем «Мессершмитт» Bf109G. Последний вариант «Яка» появился в 1945 г. Он почти не участвовал во Второй мировой войне, но был стандартным послевоенным истребителем и истребителем-бомбардировщиком в СССР и странах-сателлитах, в том числе ВВС Северной Кореи в 1950–1953 годах.
Первый истребитель, выпущенный по известному ныне дизайну «Микояна и Гуревича», имел кодовое обозначение I-200. Работа над проектом высотного истребителя началась в конце 1939 г. Прототип поднялся в воздух 5 апреля 1940 г. с 1200-сильным двигателем Микулина АМ-35а. В конструкции самолета использовались металл и дерево. Легкое вооружение состояло из одного 12,7-мм и двух 7,62-мм пулеметов. В конце 1940 г. началось производство, но модернизация самолета продолжалась. Появился сдвижной фонарь кабины вместо откидывавшегося ранее, улучшен обзор заднего вида для пилота, введены дополнительные внутренние топливные емкости, изменен угол между крыльями, появилась ванна радиатора, выдвинутая вперед под фюзеляжем. По советским стандартам военного времени, выпуск был невелик – 2100 самолетов. Несмотря на великолепные летные качества на больших высотах, эффективность МиГов как боевых самолетов была ограничена. На небольших высотах, несмотря на хорошую маневренность, самолет не мог летать и набирать высоту так же быстро, как машины Люфтваффе, и уступал немецким оппонентам в вооружении. Позднее это было признано, и на самолет поставили еще по 12,7-мм пулемету под каждое крыло, но их вес и добавочное бронирование только ухудшили качества машины. Выпуск МиГов был полностью прекращен к концу 1944 г.