Fra denne ble en ny prototype for et nytt langtrekkende jagerfly utviklet under betegnelsen , ved å kombinere den nye vingen til Jak-7D med skroget fra en . Skroget ble skåret ned bak cockpiten, som fikk en ny hette med bedre sikt. Man gjorde også en del for å lette vekten på flyet, noe som var mulig blant annet fordi mangelen på duraluminium ikke var et like stort problem lenger. Jak-7DI ble også den første av Jakovlevs jagerfly som ble utstyrt med et drivstoffsystem som sikret at vingetankene ble tømt i samme tempo, og hadde fire tanker i vingene med en kapasitet på tilsammen 650 liter. Jak-7DI gjennomgikk et evalueringsprogram med gode resultater, og i august 1942 ble det bestemt at flyet skulle settes i produksjon umiddelbart som .