Na skutek doświadczeń eksploatacji Jaków-38, opracowano zmodernizowany wariant samolotu, oznaczony Jak-38M. Dwa prototypy zbudowano w 1982. Nowa wersja odznaczała się zastosowaniem silników o większym ciągu, co pozwoliło na zwiększenie udźwigu o pół tony. Nieco zmieniono konstrukcję kadłuba, głównie w okolicy chwytów powietrza. Zastosowano też kierowane przednie koło podwozia. Wprowadzono ponadto możliwość użycia podwieszanych zbiorników paliwa. 30 listopada 1982 odbyto pierwsze próby zawisu, a 10 lutego 1983 lot po pełnym profilu. Po próbach, Jak-38M został przyjęty na uzbrojenie i w latach 1982–1989 zbudowano ich 50.
Użycie thumb|Jaki-38 na pokładzie krążownika lotniczego Samoloty Jak-36M zaczęły wchodzić do jednostek w 1975 – najpierw do doświadczalnego centrum lotnictwa morskiego „Nitka” w Sakach na Krymie, która stanowiła ośrodek szkolenia pilotów. 16 lipca 1976 krążownik lotniczy „Kijew” z 6 Jakami-36M na pokładzie przebazował z Morza Czarnego przez Morze Śródziemne na północ Rosji, dając państwom zachodnim pierwszą okazję do dokładnej obserwacji nowych samolotów.