Jak-9D, som også var en av de mest tallrike variantene, ble utviklet som en variant av Jak-9 med bedre rekkevidde, og introduserte igjen de fire vingetankene fra prototypen Jak-7DI. Jak-9D hadde samme topphastighet som de tidligere variantene, men den økte vekten gikk utover andre ytelser.