Як-3 — одномоторный самолёт-истребитель. Коллектив, возглавляемый А. С. Яковлевым, в конце апреля 1943 года создал новый истребитель, являющийся развитием самолета Як-1. У Як-3 был снижен вес на 300 килограммов против серийного Як-1, удалось увеличить скорость, резко улучшить маневренность, усилить вооружение, увеличить живучесть.

Опытный вариант Як-3 назывался Як-1М. От Як-1 он отличался укороченным крылом (его площадь 14,85 квадратных метров вместо 17,15). На самолёт была установлена новая модификацию двигателя — ВК-105ПФ2 (на второй прототип). Маслорадиатор, располагавшийся ранее под двигателем, перенесли в крыло. Воздухозаборник маслорадиатора под двигателем упразднили и заменили входными отверстиями в носке крыла. Лобовое стекло сделали из одного куска для улучшения обзора из кабины пилота.

С 28 февраля по 7 июня 1943 года первый прототип Як-1М проходил заводские испытания. С 7 июня по 4 июля 1943 год “Москит” успешно прошел и госиспытания. После продува самолета в аэродинамической трубе ЦАГИ, было решено создать второй опытный экземпляр. 17 сентября 1943 года выпустили Як-1М “Дублер” с двигателем ВК-105ПФ2.

Як-1М “Дублер” с 20 по 30 сентября 1943 года прошел заводские испытания. Государственные испытания проходили в период с 6 по 15 октября 1943 года.

В начале 1943 года на заводских испытаниях опытный образец самолёта достиг скорости в 650 км/ч. Истребитель показал отличные лётные характеристики на малых высотах. В октябре 1943 года самолёт прошел государственные испытания, после чего было начато серийное производство.

На истребители Як-3 первых двенадцати серий устанавливали одну 20-мм пушку МП-20 и один 12,7-мм пулемет БС. С таким составом вооружения выпустили 197 самолетов. Начиная с 13-й серии, стали выпускать истребители с пушкой МП-20 и двумя крупнокалиберными пулеметами.

Во время перехода от производства Як-1 к Як-3 летные данные новых истребителей заметно ухудшились. Максимальная скорость самолета уменьшилась на 15–20 км/ч. На половину минуты увеличилось время набора высоты 5000 метров. Практический потолок снизился на 500 метров. Увеличилось на 1-2 секунды время виража на 1000 м.

Причинами ухудшения летных характеристик были низкая культура производства и низкое качество отделки поверхности самолета. Вес некоторых истребителей увеличился до 45 кг. Устранением недостатков занялись ОКБ, ЦАГИ вместе с серийными заводами. Истребители стали соответствовать «Дублеру» по своим летным характеристикам начиная с 16-й серии.

Пока шло серийное производство, постоянно проводились контрольные испытания истребителей на заводе и в НИИ ВВС. Осенью 1944 года в ходе заводских испытаний четырех Як-3 и эксплуатационных одного самолета с № 0528 выяснили, что летные и весовые данные истребителей остаются в пределах, которые задавались техническими условиями заказчика.