Większość problemów udało się wyeliminować i polepszyć osiągi do poziomu prototypu od jesieni 1944.
Jak-3P Na początku 1945 roku opracowano wersję Jak-3P ze wzmocnionym uzbrojeniem (P – puszecznyj – „artyleryjski”). Była ona uzbrojona w trzy nowe działka 20 mm B-20 (masa całego zestawu była o 11 kg mniejsza niż w wariancie standardowym). W celu rozmieszczenia uzbrojenia, przesunięto kabinę pilota 40 cm do tyłu, przy tym zastosowano bardziej opływową jej tylną owiewkę (przez to, sylwetka Jaka-3P stała się prawie identyczna do Jaka-9U). Po badaniach ukończonych w kwietniu 1945, wersję tę skierowano do produkcji i do połowy 1946 roku wyprodukowano ich 596 (od sierpnia 1945 była to jedyna produkowana wersja).
Jak-3 WK-107A Dalszy rozwój Jaka-3 wiązał się z próbami zastosowania silniejszej jednostki napędowej WK-107A o mocy startowej 1650 KM. Pierwszy prototyp Jaka-3 z nowym silnikiem ukończono 6 stycznia 1944. Wśród zmian było przesunięcie kabiny pilota o 40 cm do tyłu i zwiększenie zbiorników paliwa do 519 l. Samolot miał konstrukcję mieszaną, jak standardowe Jaki-3. Uzbrojenie składało się z dwóch działek 20 mm B-20S. Pomimo zwiększonej masy do 2984 kg, prędkość wyniosła 611 nad ziemią i 720 km/h na wysokości 5750 m. Problemy jednak stwarzał nowy silnik, a także system chłodzenia, który okazywał się niewystarczający.