맨 처음에는 Ya-22라는 시제기로 시작했다. Ya-22는 날개와 중앙 동체는 목재, 전방 동체는 두랄루민으로 구성된 혼합 기체였다. 초기에는 무장조차 없었으며, 폭탄을 장착할 수 있는 걸쇠도 없었고, 라디오나 항법 장치도 부족했다. 그러나 이 항공기는 상공 9,900m에서 567km/h로 비행할 수 있었는데, 이는 당시 소련에서 개발한 쌍발 항공기 중 가장 빠른 속도였다.
Yak-2 KABB에 조종석 내부
스탈린은 이 시제기를 단거리 폭격기로 개량할 것을 주문했고, 이에 야코블레프 항공국은 방어 기총을 장착하고 조종사 바로 뒤에 사수와 항법사를 태울 수 있도록 동체 중앙을 재설계하는 등 새로운 시제기 BB-22를 내놓았다. 그러나 BB-22는 테스트 비행에서 엔진 냉각 시스템 및 브레이크, 연료 탱크 등 여러 부분에서 부적절한 평가를 받았다.
Yak-2 KABB 기수 아래 장착된 20mm ShVAK 기관포와 7.62mm ShKAS 기관총
또한 기체의 내구도가 약해 400kg 이상의 폭탄을 장착하고 비행하는 것은 승무원에게 위험하다는 판단이 내려졌다. 이에 상기된 문제들을 해결하기 위한 개량이 계속되었고, 랜딩 기어를 이륜으로 교체하기도 하였다.
Яковлев Як-4
이 와중에 클리모프 M-105 엔진을 장착한 2인승 Yak-4가 나오기도 했다.
Yak-4 측면
Yak-4는 180리터의 추가 연료 탱크를 양 날개에 하나씩 장착할 수 있었으며, 엔진 냉각 시스템이 개량되었다. 또한 상부 동체가 재설계되어 사수의 시야와 기총 사격 각도가 더 늘어났다.
워 썬더에서 공격기 트리에 Yak-2가, 폭격기 트리에 Yak-4가 등장한다. 둘 다 고고도 성능이 뛰어나며, 특히 Yak-2는 20mm 쉬박 2정을 장착하고 있어 공중전 또한 가능하다. Yak-4의 경우 기수 무장은 7.62mm 쉬카스 한정으로 빈약하기 때문에 대신 뛰어난 폭장량으로 지상 공격에 집중하는 것이 좋다.