Всего было построено четыре самолета: два — для летных испытаний, один — для статических и один для наземной отработки силовой установки. После проведения большого объема наземных испытаний, особенно на стенде сил и моментов, и летной обкатки ПМД в ЛИИ на. летающей лаборатории Ту-16, 9 марта 1987 г. шеф-пилот фирмы А.Синицын впервые по-самолетному подняв в воздух Як-141 № 29 декабря 1989 г. на третьей машине Синицын выполнил первое висение, а 13 июня 1990 г. — полет по полному профилю на той же машине.
26 сентября 1991 г. А.Синицын впервые посадил Як-141 N9 2 на ТАКР «Адмирал флота Советского Союза С.Горшков». Через час на корабль сел Як-141 № 3, пилотируемый летчиком-испытателем В.Якимовым. В период с 26 сентября по 19 октября Синицын и Якимов выполнили 8 полетов на своих машинах. 5 октября 1991 г. в результате нерасчетной посадки самолет Якимова потерпел аварию. После удара о палубу из-за превышения допустимой вертикальной скорости стойки шасси пробили фюзеляж в районе топливного бака. Самолет загорелся, и по команде руководителя полетов Якимов катапультировался. Он приводнился рядом с кораблем. После аварии самолет № 3 восстановили и передали в музей ОКБ. В сентябре 1993 г. его можно было видеть на выставке на Центральном аэродроме.
За период испытаний А.Синицын ус тановил 12 мировых рекордов грузоподъемности и скороподъемности. Все они утверждены ФАИ.
Впервые самолет публично продемонстрировали публике (как водится, сначала зарубежной) на авиасалоне в Фарнборо 6-13 сентября 1992 г. Вместе с Як-141 выставлялся и его старший брат — Як-38. Летал на обеих машинах на открытии и закрытии выставки летчик-испытатель ОКБ В.Якимов. На Як-141 он выполнил взлет по-самолетному, совершил полет по кругу, торможение до нулевой скорости на высоте около 50 м. разворот на 180 ' (продемонстрировав свою управляемость), разогнался и сел по- самолетному.
В процессе летно-конструкторских испытаний были подтверждены заявленные характеристики самолета. Техническую документацию и производство подготовили для серийного выпуска, но отсутствие финансирования привело к остановке испытаний и закрытию темы. Тем не менее на Саратовском авиационном заводе сохранили Як-38, и заводские летчики (В.Работа и В.Абакумов) регулярно совершают на нем тренировочные полеты, чтобы не растерять навыки управления СВВП. А Як-141 остается единственным в мире построенным и испытанным сверхзвуковым боевым самолетом вертикального взлета и посадки.
Со времени первого полета Як-36 прошло тридцать лет, накоплен богатый опыт постройки, испытаний и эксплуатации СВВП. Появление таких самолетов было бы невозможно без самоотверженного труда коллективов ОКБ, НИИ МАП, МСП, ВВС и ВМФ. Огромную поддержку в этой работе оказали адмирал флота Советского Союза С.Г.Горшков, маршал авиации И.И.Борисов, генерал-полковник авиации А.Н.Томашевский, адмирал В.С.Сысоев.
| Як-36 | Як-З6М | Як-38У | ЯК-38М | Як-141 | |
| Длина самолета со штангой ПВД, м | 17,00 | 16,37 | 17,76 | 16,37 | 18,36 |
| Размах крыла, м | 10,00 | 7,12 | 7,12 | 7,12 | 10,105 |
| — со сложенными консолями, м | - | 4,45 | 4,45 | 4,45 | 5,90 |
| Высота самолета, м | 4,50 | 4,25 | 4,25 | 4,25 | 4,985 |
| Площадь крыла, м | 17,00 | 18,41 | 18,41 | 18,41 | 31,70 |
| Колея шасси, м | 2,70 | 2,70 | 2,70 | 3,00 |
