Два прототипа самолёта были построены в 1982 г., и 30 ноября 1982 г. летчик-испытатель Митиков выполнил на Як-38М (борт «82») первое висение, а 10 февраля 1983 г. – полет по «полному профилю». Заводские испытания проводились с 7 декабря 1982 г. по 3 июня 1983 г., после чего начался этап государственных совместных испытаний, завершившихся в конце 1983 г., и выданы рекомендации о запуске Як-38М в серийное производство.
Самолёт Як-38М явился попыткой повысить возможности самолёта за счёт более мощных двигателей. Для упрощения методики ВКР усовершенствовалась система управления, расширялась также номенклатура вооружения.
Некоторые изменения претерпел фюзеляж, сверху воздухозаборников ПД укрепили рёбра, переднюю стойку шасси сделали управляемой.
В состав силовой установки вошли усовершенствованные НПО «Союз» двигатели ПМД Р-28-300 с горизонтальной тягой 7300 и вертикальной 6700 кгс. Одновременно конструкторы Рыбинского ОКБ довели тягу нового ПД типа РД-38 до 3250 кгс. Угол установки сопла переднего ПД оставили без изменений, а сопло заднего сделали двухпозиционным: (+5,5 град от «В» ) с временем перекладки 3 с.
Установленная на самолёте система кислородной подпитки повысила надёжность запуска ПД при высоких температурах воздуха.
Прирост тяги ПД и ПМД позволил на полтонны поднять взлетный вес новой машины, увеличение дальности предполагалось достичь за счёт увеличения запаса топлива на 200 кг.
Як-38М на демонстрации боевой техники но Центральном аэродроме
Як-38М с дополнительными баками под крылом
Як-38М был принят на вооружение и поступил в эксплуатацию на корабли, однако ожидаемого резкого повышения их боевого потенциала не принес. Новые двигатели оказались более «прожорливыми», чем их предшественники, тем не менее стало возможным взлётный вес самолёта увеличить с 10,2 до 11,8 т, а полезную нагрузку довести до 1500 кг.
В штабе авиации ВМФ восприняли это сообщение с большим воодушевлением.
После Як-38М началось проектирование следующей модификации СВВП – Як-39. Предполагалось, что Як-39 будет иметь крыло с увеличенной по сравнению с Як-38 площадью из композитных материалов с выдвижными трёхпозиционными закрылками.
Силовая установка должна была состоять из ПМД тягой 6700 кгс с поворотными соплами и двух ПД тягой по 4100 кгс
На самолёт планировалось установить РЛС, встроенные пушки калибра 30 мм.
Самолёт должен был иметь максимальную скорость полёта на малой высоте – 900 км/ч, дальность – 450 км, полётный вес – 12 550 кг.
В замечаниях комиссии по самолёту Як-39 записали: «…боевые возможности Як-39 как истребителя ограничены и обеспечивают решение задачи поражения только одиночных дозвуковых воздушных целей, не прикрываемых истребительной авиацией».
Фактически это был приговор самолёту, который так и не состоялся. Его разработка закончилась на стадии технического предложения.
«ВЕРТИКАЛКИ» НА МОРСКОЙ СЛУЖБЕ
После того как стало ясным нежелание ВВС принять на вооружение СВВП, к ним стала готовиться морская авиация. Не ожидая решения о серийном производстве самолёта Як-36М, на основании директивы Главного штаба ВМФ от 19 марта 1973 г. в авиационном гарнизоне Саки приступили к формированию отдельного корабельного штурмового авиационного полка (окшап) с непосредственным подчинением его командующему авиацией ЧФ. Контроль за исполнением директивы и подбором лётного состава возложили на заместителя командующего авиацией ЧФ генерал-лейтенанта авиации Г. В. Павлова. К началу следующего года формирование полка завершилось, командиром его назначили подполковника Ф. Г. Матковского. Опытный экземпляр самолёта Як-36МУ 30 марта 1973 г. передали в Саки, где он и использовался по своему прямому назначению – для обучения.
Летом 1974 г. десять лётчиков, группа инженеров и техников различных специальностей вновь сформированного полка изучала самолёт Як-36М на Саратовском авиационном заводе, силовые установки в Москве и Рыбинске, средства спасения в ОКБ «Звезда».
На аэродроме Саки в Крыму рядом с БВПП соорудили металлическую площадку длиной 320 м с контуром ТАКР. Для опробования двигателей готовились также так называемые «гоночные площадки», покрытые стальными листами. Инженерно- технический состав обучали методам регулировки «связки» двигателей и другим особенностям эксплуатации СВВП.