działko 20 mm SzWAK pozostało bez zmian. Zastosowano także inne modyfikacje, w tym chowane kółko ogonowe, chłodnicę oleju z samolotu Jak-7 i nowe śmigło WISz-105, a także lepszy do obsługi uzbrojenia drążek sterowy, skopiowany z Bf 109. Próby państwowe tej modyfikacji, oznaczonej Jak-1b, prowadzono w lipcu 1942. Poprawiły się niektóre charakterystyki eksploatacyjne samolotu, zwłaszcza widoczność z kabiny pilota do tyłu, dlatego ulepszenia te wprowadzono do produkcji (oznaczenie tej modyfikacji Jak-1b nie jest oficjalnym oznaczeniem wersji produkcyjnej, niemniej jest używane w nowszych źródłach rosyjskich; w starszej literaturze samoloty te błędnie nazywano Jak-1M).
Ulepszenia zaczęto wprowadzać stopniowo na linie produkcyjne od września 1942: najpierw chowane kółko ogonowe (seria 87), następnie kroplowa osłona kabiny i uzbrojenie (seria 99), a w grudniu 1942 pozostałe zmiany (seria 111). Zubożono przy tym wyposażenie samolotów frontowych, zdejmując m.in. radiokompas i reflektor do lądowania (pozostawiono je dla samolotów jednostek obrony powietrznej, zbudowanych w ilości 385 sztuk). Począwszy od 111.