В мае 1940 года НИИ ВВС предпринял попытку улучшить тепловой режим работы моторов. Однако вместо увеличения скорости произошло обратное – максимальное значение этого параметра снизилось в среднем на 15 км/ч. Самолет явно преследовали неудачи.
И все же на основании проведенных войсковых испытаний технический совет НИИ ВВС вынужден был констатировать, что летные характеристики серийной машины резко ухудшились. Максимальная скорость снизилась с 567 км/ч у опытной машины до 515 км/ч. Время набора высоты 5000 метров возросло с 5,75 до 7,7 минуты, а дальность полета звеном составила всего лишь 630 км. Кроме этого, выявили 183 дефекта. В результате комиссия постановила, что в таком виде ББ-22 к эксплуатации в частях ВВС не могут быть допущены. Тут уже и ГУАС зашевелилось, резко изменив свое мнение, и ходатайствовало перед наркомом обороны Тимошенко и Комитетом Обороны о прекращении производства ББ-22.
На одном из совещаний у Сталина, рассказывал летчик-испытатель НИИ ВВС Николай Алексеевич Степанов, против самолета Яковлева резко выступил летчик-испытатель И. П. Пискунов, и это, похоже, было последней каплей терпения. Самого конструктора на совещании не было, тем не менее Сталин приказал разобраться и прекратить выпуск негодных самолетов.
Но время было упущено, и всю вину А. С. Яковлев возложил на завод № 1. В результате производство самолетов на заводе № 1 прекратили, передав весь задел на завод № 81. На этом предприятии постановлением правительства от 2 октября 1940 года Яковлеву предписывалось
Согласно постановлению правительства от 5 ноября 1940 года в ВВС к концу 1941 года должно было иметься 102 ближнебомбардировочных полка (6222 самолета). Безусловно, «львиную долю» составляли самолеты СБ, а оставшиеся поделили между собой Як-4 и Су-2.
Но до истребителя дело не дошло, и завод начал изготавливать ББ-22бис, который, несмотря на негативное отношение к нему военных, в декабре того же года был переименован в Як-4. В 1940-м изготовили 57 машин, а в 1941 году, до эвакуации, еще 63 бомбардировщика, которые директор завода Климовицкий всеми правдами и неправдами пытался сдать заказчику.
К середине лета 1940 года на аэродроме Лебедено (Харьковский военный округ) базировались 25 ББ-22 с таким количеством дефектов, что они не были пригодны к эксплуатации и длительное время доводились заводской бригадой.
Постановлением Комитета Обороны при СНК СССР № 116 от 4 марта 1940 года авиационную промышленность обязали построить модификацию самолета с моторами М-105 и М-107, последний, по расчетам, должен был развивать мощность 1300 л. с. (на высоте 5000 метров). Причем ожидалось, что максимальная скорость ББ-22бис с М-107 возрастет до 650 км/ч с бомбовой нагрузкой 400 кг. Самолет с М-105 предписывалось сдать на государственные испытания к 1 июля 1940 года, а с М-107 – к 1 февраля 1941-го.
Но Яковлев опередил это постановление и под видом разведчика Р-12, включенного в план опытного строительства на 1939 год, запустил в производство и бомбардировщик с двигателями М-105. Бомбардировщик построили в конце 1939 года как изделие «70бис» (ББ-22бис). Эта машина создавалась под руководством инженера Стронгина на заводе № 1. Ее летные испытания начались весной 1940 года. В НИИ ВВС ББ-22бис не передавался и в ноябре 1940 года по результатам заводских испытаний был запущен в серию с моторами М-105 и воздушными винтами ВИШ-22Е на заводе № 81. Была изменена компоновка кабины экипажа в связи с установкой опытной турели ТСС-1 у штурмана, увеличена емкость бензобаков с 600 до 800 кг. Установлены замки для наружной подвески бомб калибра 250 кг.
Осмотр первого серийного ББ-22бис, с декабря 1940 года получившего обозначение Як-4, показал, что самолет производственно выполнен хуже, чем его предшественники, более того, положение центра тяжести, достигшее 31–32 %, делало его опасным для полетов, а кабина летчика и штурмана стала более тесной. И вот в этой обстановке Яковлев умудрился запустить самолет в серийное производство, да еще и на заводе № 380.
Установка новых моторов и вооружения, изменение конструкции планера повлекли за собой увеличение веса пустого самолета до 4140 кг при нормальном полетном весе 6200 кг.