У 1944 році з'явився новий радянський бомбардувальник Ту-2, для його супроводу не вистачало дальності навіть у Як-9Д. Також був потрібний літак, дальність польоту якого дозволяла б проводити операції спільно з авіацією країн антигітлерівської коаліції. Таким літаком став Як-9ДД. На літаку було встановлено вісім крильевих баків, запас палива склав 630 кг. Було вдосконалено приладове і радіозв'язкове обладнання, для забезпечення польотів на великій відстані від баз і поганих погодних умовах. Максимальна дальність польоту досягла 1800 км. Маса стала рекордною для літаків цього типу - 3390 кг. Озброєння винищувача залишилося стандартним: 20 мм гармата і 12,7 мм кулемет. Кабіна пілота була зміщена на 0,4 м, як на Як-9Т. Як-9ДД застосовувався на всіх ділянках фронту.