1942. aasta detsembris rindele jõudnud Jak-9 sai Jakovlevi konstrueerimisbüroo arvukaimaks hävituslennukiks. Ehitati 16 769 lennukit Jak-9 paljudes modifikatsioonides.
Jak-9 konstruktsiooni aluseks sai Jak-7B, mille tiiva puidust kandekonstruktsioon asendati metall-konstruktsiooniga. Seda võimaldas Ameerika Ühendriikidest abi korras täiendavalt saadud duralumiinium. Selle tagajärjel vähenes lennuki kaal 135 kg võrra. Tiivaulatust vähendati veidi, seniselt 10 meetrilt 9,74 meetrini. Võib arvata, et tiiva laiust lisati ligi 3 cm võrra, sest tiiva pindala jäi samaks – 17,15 m2.
1943. aasta lõpul pandi lennukile peale 1650-hobujõuline mootor VK-107A. Lennuk sai tähiseks Jak-9U ja tehasekatsetustel olevat see saavutanud kiiruse 700 km/h. Lennukit ehitati suurseeriana, rindeoludes ei arendanud Jak-9 mootor sellist võimsust nagu ette nähtud, lennuki kiirus jäi ka välispinna halva viimistluskvaliteedi tõttu lubatust tublisti allapoole.
Levinumalt oli Jak-9 relvastuses läbi propelleri reduktorivõlli tulistav 20 mm automaatkahur ŠVAK ja 2 tiivas asuvat 12,7 mm UBS kuulipildujat.
1943. aastal valmistati Moskva kaitseks suures kõrguses lendava kõrgusmootoriga M-105PD hävituslennuk Jak-9PD, mille lennulagi küündis 13,1–13,5 km-ni. Selle lennuki tiivaulatust suurendati 1m võrra ja kogu lennuki kaalu kergendati mitmesuguste võtetega. Sama aasta juulis tõrjus Punaarmee piloot Jak-9PD-ga Moskva taevast minema Saksa kõrgusluurelennuki Ju-86 R-1.
1944. aastal ehitati kütusepaake lisades kaks suure lennukaugusega hävituslennuki modifikatsiooni, neist Jak-9D lennukaugusega 1330 km ja Jak-9DD koguni 1800 km.
