Досвідчений варіант Як-3 називався Як-1М. Від Як-1 він відрізнявся укороченим крилом (його площа 14,85 квадратних метрів замість 17,15) та зменшеним хвостовим оперенням, полотняна обшивка фюзеляжу було замінено на фанерну. Літак отримав нову модифікацію двигуна - ВК-105ПФ2. Індекс «П» у назві двигуна означає гарматний варіант – 20 мм гармата встановлювалася між блоками циліндрів та стріляла крізь втулку повітряного гвинта. Для поліпшення аеродинамічних властивостей у планер також були внесені зміни: змінився масляний радіатор (маслорадіатор, що розташовувався раніше під двигуном ВК-105ПФ2, був перенесений у крило, а його повітрозабірник був скасований і замінений вхідними отворами в носінні крила), лобове скло складалося тепер з одного шматка, що покращувало оглядовість.