Drugi prototyp dwukrotnie podchodził do prób państwowych, w lutym i lipcu 1944, lecz nie zdołał ich zaliczyć z powodu kapryśnego silnika. Z uwagi na dobre osiągi, prace nad samolotem z silnikiem WK-107A jednak kontynuowano.
W marcu 1946 zakład w Saratowie zbudował trzy dalsze prototypy Jaka-3 z kadłubem konstrukcji mieszanej i metalowymi skrzydłami, pokrytymi duraluminium. Uzbrojone były w dwa lub trzy działka 20 mm. Maksymalna szybkość wyniosła 697 km/h. Na wiosnę w 1946 prowadzone były próby państwowe, których jednak nie przeszły z powodu defektów. Mimo planów produkcji serii 75 sztuk, samolot ten ostatecznie nie wszedł do produkcji. thumb|Replika Jak-3 na ILA2006 w Berlinie Niezależnie, wcześniej, 31 marca 1945 ukończono w zakładzie w Tbilisi prototyp Jaka-3 z silnikiem WK-107A, o konstrukcji całkowicie metalowej. Miał on poszycie płatowca z blachy duraluminiowej. Uzbrojenie składało się z dwóch działek 20 mm B-20S i B-20M. Prędkość na wysokości 5900 m wyniosła 706 km/h. Do 9 czerwca 1945 trwały próby państwowe, które samolot ukończył pomyślnie, mimo stwierdzonej konieczności dalszego dopracowania silnika. W 1945 roku zakład w Tbilisi wypuścił 40 metalowych Jaków-3, dalsze 8 w 1946, jednakże na tym produkcję wstrzymano na korzyść lepszego Jaka-9P z tym samym silnikiem.