En 1939, Yakovlev proposa en même temps que son I-26 (qui allait devenir le Yak-1), l'I-27. Celui-ci était un biplace d'entraînement en tandem avancé, qui fut désigné un temps UTI-26 (pour Uchebno Trenirovochnyi Istrebitel). Le concept fut étudié pendant l'année 1940 : celui-ci devait disposer de communications basiques, d'une mitrailleuse ShKAS de 7,62 mm pour l'entrainement au tir, et, dans l'esprit de Yakovlev, être apte au transport de courrier. Le prototype vola le 23 juillet 1940. Le Yak-7UTI fut le premier construit en série. Il disposait d'un train d'atterrissage rétractable, mais dès l'été 1941, le Yak-7V (pour Vyvozoni, familiarisation), à train fixe, lui fut préféré car plus simple à construire. Les Yak-7UTI comme les Yak-7V purent être dotés de skis quand nécessaire. Cependant, l'usine 301, dirigée par K.A. Sinelshchikov et chargée de produire le Yak-7UTI, prit sur elle d'en concevoir une version de chasse : un exemplaire fut modifié de façon à recevoir un blindage supplémentaire, des réservoirs auto-obturants, 3 roquettes sous chaque aile de type RS-82, un canon ShVAK tirant dans le moyeu de l'hélice alimenté par 120 obus et 2 mitrailleuses ShKAS de 7,62 mm alimentées par 750 cartouches chacune. Son moteur était un M-105P. Le prototype du Yak-7A vola en juin ou juillet 1941. Sinelshchikov se gara bien de parler de cette version à Yakovlev, et ce dernier, mis au courant, resta sceptique quand à l'intérêt de cette dernière. Pourtant, après quelques modifications (au niveau du train d'atterrissage et des freins), il fut immédiatement accepté par les autorités, et même jugé supérieur au Yak-1, LaGG-3 ou MiG-3. Il faut dire aussi qu'à cette époque, le besoin en chasseurs était criant. La production en série fut ordonnée en août 1941, mais les usines chargées de sa production, les n° 301 et 153, durent être déménagées à Novosibirsk devant l'avance allemande. En 1941, seuls 62 exemplaires furent construits. Le pilote d'essais A.N. Lazarev nota que l'appareil était plaisant à piloter, facile à sortir de vrille, et plus sain que le Yak-1. Il avait quelques défauts au niveau du moteur et du train d'atterrissage. Il entra en service fin 1941, début 1942. Il fut rapidement remotorisé avec un M-105PA, ce qui lui permit de remplacer les deux ShKAS par autant de mitrailleuses UBS, celle de gauche alimentée par 260 cartouches et l'autre par 140. Sans compter un canon ShVAK axial alimenté par 120 obus. D'autres modifications furent faites au niveau de l'isolation et des joints. Cette version, qui allait donner le Yak-7B, effectua ses tests étatiques en janvier-février 1942 (27 vols), montrant qu'il n'était pas inférieur au LAGG-3 ou MiG-3. De plus, elle montra de bonnes caractéristiques de vol et de stabilité. Le Yak-7A fut alors remplacé par le Yak-7B en avril 1942 et 261 exemplaires furent construits jusqu'en juillet. Le Yak-7B fut finalement construit à l'usine GAZ-292 de Saratov, à environ 5000 exemplaires. Il fut déployé au-dessus de Stalingrad. Il fut globalement apprécié des pilotes. Ceux-ci notèrent comme points positifs un pilotage facile à toutes altitudes, une grande stabilité, une bonne vitesse et manœuvrabilité, sauf dans le plan vertical. Comme points négatifs, ils pointèrent une sous-motorisation, des distances de décollage et d'atterrissage trop longues, une canopée médiocre, et un souçi au niveau du radiateur. Yakovlev obtint le moteur M-105PF, ce qui permit de nettes améliorations en termes de performances et de maniabilité. Mais l'enlèvement d'un réservoir et les défauts inhérents du M-105 (surtout pour l'alimentation en huile) grevèrent les chances du Yak-7. Globalement, le Yak-7 en tant que chasseur fut une bonne solution intérimaire. Elle fut loin d'être exempte de défaut, vu le manque de protection de ses réservoirs de carburant. Mais les modifications menèrent à une version de chasse tout-à-fait valable et construite en grande quantité, le Yak-7B. Au total, 6399 exemplaires furent produits jusqu'en mars 1943, dont 1500 Yak-7V d'entraînement. Il fut vendu à la Bulgarie (3 Yak-7V), à la Hongrie (1 Yak-7V, afin de se familiariser avec le Yak-9), à la Mongolie, à la Pologne (Yak-7B et V), et à la Yougoslavie (2 Yak-7V). La France l'utilisa aussi au sein du régiment Normandie-Niémen.