Yak-9U (VK-105) - Yak-9T với động cơ Klimov VK-105PF2, cải tiến hình dạng khí động học và cấu trúc cải tiến được đưa vào Yak-3. Sự khác nhau với Yak-9T là bình giảm nhiệt bằng dầu tương tự như trên Yak-3. Vũ khí được tăng thêm với 1 pháo VYa 23 mm có 60 viên đạn và 2 súng máy 12.7 mm UBS gồm 171 viên đạn mỗi súng.
Yak-9U (VK-107) - Phiên bản cuối cùng của Yak-9, là Yak-9U (VK-105) trang bị động cơ mới loại Klimov VK-107A công suất 1.230 kW (1.650 hp), pháo 20 mm ShVAK 120 viên đạn thay thế cho pháo VYa. Những cuộc thử nghiệm vào đầu năm 1943 cho thấy chỉ có mẫu thử nghiệm Polikarpov I-185 là có thể so sánh được. Vận tốc cực đại đạt 700 km/h (435 mph) trên độ cao 5.600 m (18.370 ft) nhanh hơn bất kỳ máy bay chiến đấu nào sản xuất vào cùng thời điểm đó trên thế giới. Đây là máy bay chiến đấu Liên Xô tốt nhất ở trên cao.
Yak-9UV - Phiên bản huấn luyện 2 chỗ của Yak-9U (VK-107), trang bị một pháo Berezin B-20 100 viên đạn. Không được sản xuất.
Yak-9UT - Yak-9U (VK-107) vũ trang 1 pháo 37 mm Nudelman N-37 với 30 viên đạn và 2 pháo 20 mm Berezin B-20 120 viên đạn mỗi khẩu, tương tự như Yak-9TK có thể thay thế sử dụng giữa N-37 với pháo 20 mm B-20, 23 mm NS-23, hoặc 45 mm N-45. Việc sản xuất máy bay trang bị pháo NS-23 thay vì N-37.
Yak-9V - Phiên bản huấn luyện 2 chỗ của Yak-9M và Yak-9T, trang bị động cơ Klimov VK-105PF2, vũ khí là 1 pháo 20 mm ShVAK 90 viên đạn.
Phiên bản khác - Vào đầu những năm 1990, Yakovlev bắt đầu sản xuất giới hạn cho thị trường máy bay tư nhân những chiếc Yak-9 và Yak-3, trang bị giống như những phiên bản trong Chiến tranh thế giới II và thay động cơ mới loại Allison V-1710 của Mỹ.