В июне 1944 года 91-й истребительный авиационный полк 2-й воздушной армии на серийных самолетах Як-3 участвовал в наступательной Львовской операции. В этом полку более 40% молодых пилотов никогда не участвовали в боях. Но, за полтора месяца  им удалось выполнить 430 боевых вылетов и уничтожить 23 самолета противника в  5-ти  воздушных групповых боях. Два самолета Як-3 было уничтожено в этих боях. На основании  полетов пилоты сделали следующие выводы: эта модель превосходит ФВ-190 и Ме-109 на высотах до 5 тысяч м, и способна довольно легко догнать истребители противника на вертикальном нисходящем и восходящем маневре.

Летчикам особенно запомнился бой 16 июня 1944 года. В этом бою самолеты Я-3 успешно продемонстрировали то, что могут вступать в бой с противником, превосходящим его по численности. Вначале 10 таких лайнеров вели борьбу против 4-х ФБ-190 и 8-ми Ме-109, затем было решено нарастить силы и в бой вступили 18 Як-3 против 24-х лайнеров противника. В результате этой борьбы было уничтожено 15 вражеских самолетов и только один Як-3. Первые две сотни Як-3 серийного производства оснащались одним синхронным пулеметом УБ и пушкой ШВАК, а затем его оснастили вторым синхронным УБ. В этой модели самолета одним из недостатков был малый запас топлива, поскольку из-за малой продолжительности боевого вылета свободная охота становилась неэффективной.

Поэтому эту модель лайнера, в основном, использовали по вызову наземных постов. Другим недостатком являлось слабое крепление верхней обшивки крыла. Даже удалось зафиксировать случаи ее отрыва, когда самолет из пикирования выходил на максимальной скорости.  Но, были случаи, когда истребителям, несмотря на такие повреждения, удавалось совершить нормальную посадку. Пилоты, зная опасную особенность лайнера, старались исключать недопустимые режимы, поэтому неприятности вскоре прекратились, и довольно быстро легкий маневренный истребитель Як-3 стал популярным.

Конструктивные особенности

Безусловно, Як-3 являлся одним из самых совершенных советских истребителей во время Великой Отечественной войны. Данная модель отличалась рациональной и простой конструкцией. У фюзеляжа основой служила стальная трубчатая ферма. Для сокращения  веса ферма фюзеляжа изготавливалась цельно с моторамой. У этой модели не только каркас фюзеляжа, но и его теоретические обводы были такие же, как и в Як-1, Як-7, Як-9. В носовой части фюзеляж обшивался легкосъемными дюралевыми капотами, а для обшивки хвостовой части использовалась фанера. У лайнера было 2-х лонжеронное, неразъемное крыло. Крыло обладало нервюрами, фанерной обшивкой и металлическим каркасом-лонжероном. Обшивку, как и на модели Як-9, приклеивали к специальным фанерным накладкам.

Силовая установка истребителя Я-3 включала мотор ВК-105ПФ2, имеющий мощность 1240 л.с., и воздушный винт автоматически изменяемого шага ВИШ-105СВ-01. Как и на всех  моделях истребителей Яковлева, бензобаки с общим объемом 370 л, размещались в крыле. Эта модель истребителя оснащалась двумя синхронными пулеметами УБ и мотор-пушкой ШВАК. Также в ней обязательно устанавливалась радиостанция, способная обеспечить двустороннюю радиосвязь.