Созданный им опытный истребитель И-26 отлично прошел испытания и под маркой Як-1 был принят в серийное производство. Самолет Як-1 — по схеме — низкоплан, один из самых легких истребителей тех лет. Его взлетный вес — 2847 кг при весе пустого 2347 кг. Конструкция смешанная: каркас фюзеляжа форменный, сварной из стальных хромансилевых труб, обшивка носовой части дюралевая, хвостовой — полотняная. Крыло площадью 17,15 квадратных метров деревянное, без разъемов, оклеенное полотном. Каркас оперения — дюралевый, обшивка — полотно. Бортовое вооружение — одна пушка ШВАК калибра 20 мм для стрельбы через ось редуктора двигателя и два скорострельных пулемета ШКАС. С двигателем ВК-105П истребитель развивал скорость до 580 км/час. Высоту в 5 тыс. м набирал за 5,4 мин. По своим пилотажным и боевым качествам Як-1 был в числе лучших фронтовых истребителей.

В годы Великой Отечественной войны он неоднократно модифицировался. На его основе были созданы более совершенные истребители Як-1М и Як-3. Як-1М — одноместный истребитель, развитие Як-1. Создан в 1943 г. в двух экземплярах: опытный экземпляр N 1 и дублер. Двигатель на экземпляре N 1 — ВК-105ПФ мощностью 1180 л. с. с винтом ВИШ-61П, а на дублере — тот же двигатель, но форсированный по наддуву с 1050 до 1100 мм рт. ст. с винтом-автоматом ВИШ-105СВ. Мощность увеличилась до 1240 л. с. Як-1М был самым легким и маневренным истребителем в мире для своего времени. В нем был воплощен весь опыт конструкторской работы ОКБ по истребителям ЯК предшествовавших типов. Общий стиль конструкции был сохранен, но вся она пересмотрена и пересчитана в сторону максимального снижения массы, уменьшения габаритов и улучшения аэродинамики. Площадь и размах крыла уменьшены соответственно на 2,3 кв. метра и на 0,80 м и составляли 14,85 квадратных метров и 9,20 м при прежних размерах фюзеляжа. Полотняная обшивка фюзеляжа заменена фанерной. Произведена тщательнейшая отделка крыла и всего самолета. Стойки шасси удлинены на 100 мм и увеличен ход поршней до 180 мм, что обеспечило идеальную амортизацию при самых грубых посадках.