В конце 1941 г. в Советском Союзе под руководством известного конструктора авиационного вооружения Б.Г.Шпитального была создана новая 37-мм пушка МПШ-37 (Ш-37). Ее бронебойный снаряд с расстояния 200 м пробивал броню толщиной 50 мм. Это оружие существенно повышало огневую мощь истребителей, которые могли более эффективно поражать не только воздушные, но и наземные цели, в том числе бронетехнику. Пушка прошла испытания на ЛаГГ-3 в 1941 - начале 1942 гг., а в апреле 1942 г. под нее модифицировали Як-7Б с М-105ПА, названный Як-7-37. Поскольку новое орудие по сравнению со ШВАК было значительно тяжелее, имело большую длину, то для размещения его на самолете кабину пришлось сдвинуть назад на 0,4 м. Кроме того, истребитель оснастили автоматическими предкрылками, которые стали крайне желательны, так как его масса возросла почти на 200 кг.
Опробовав Як-7-37, военные проявили большую заинтересованность в продолжении испытаний во фронтовых условиях.
Як-7Б на полевом аэродроме. Лето 1942 г.
Мл. л-т И.Симашев на крыле своего Як-7Б. 976-й ИДП. 3.03.1944 г.
Як-7Б в полете. Видна конфигурация крыльевых баков
Як-7Б с аэрофотоаппаратом в закабинном отсеке
Отработка на Як-7Б механизма аварийного сброса фонаря нового типа в аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101
Опытный истребитель Як-7М. Предкрылки отклонены
Экспериментальный Як-7Б с гермокабиной
Для этого в августе 1942 г. была построена серия из 22 самолетов, которые в отличие от опытного Як-7-37 предкрылками не оборудовались и оснащались более совершенной пушкой того же калибра ' НС-37, созданной в 1941 г. А.Э.Нудельманом и А.С.Сурановым. Самолеты отправили на Северо-Западный фронт в 42-й ИАП, которым командовал известный советский летчик Герой Советского СоюзаФ.И.Шинкаренко. В целом новые Яки неплохо проявили себя в боевой обстановке: в 12 воздушных боях с истребителями противника при близком соотношении сил было сбито 10 вражеских самолетов (8 - Bf 109,1 - FW190, 1 - Не 129), и еще два Bf 109 - подбито. Свои потери составили 4 сбитые и 3 подбитые машины. Вспоминает Шинкаренко: "По замыслу конструкторов 37-мм пушка предназначалась для борьбы с бомбардировщиками противника, вести из нее огонь по истребителям было труднее: цель меньше и увертливее. Но на Северо-Западном фронте в первые месяцы мы редко встречались с бомбардировщиками, а чаще прикрывали непосредственным сопровождением штурмовики и патрулировали над наземными войсками. Пушка на Як-7Б оказалась надежным и эффективным оружием против вражеских истребителей… Раньше, имея на вооружении только пулеметы и 20-мм пушки, мы стремились сблизиться с противником, открывали огонь с короткой дистанции, почти в упор. Теперь появилась возможность уверенно поражать вражеские самолеты с расстояния в несколько сот метров. Одного-двух снарядов было достаточно, чтобы фашистский истребитель загорался или буквально разваливался на части…".
В большую серию Як-7 с 37-мм пушкой не пошел. Он был все-таки слишком тяжел, и его летные данные оставляли желать лучшего. Тем не менее, опыт, приобретенный при создании и испытаниях Як-7-37, оказался чрезвычайно полезен и сыграл большую роль в дальнейших работах ОКБ. Осенью 1942 г. началось проектирование нового более совершенного самолета Як-9Т с пушкой НС-37, ставшего лучшим советским истребителем с тяжелым пушечным вооружением.
Характер боевых задач, выполняемых авиацией на советско-германском фронте, требовал ее действий на сравнительно небольших высотах, как правило, до 4-4,5 км. Тем не менее, опытные работы по созданию высотных истребителей-перехватчиков в СССР продолжались всю войну. В КБ Яковлева еще до войны вышел на испытания самолет такого класса И-28(Як-5). Летом 1942г. для той же цели был модернизирован серийный истребитель Як-7Б. На нем установили высотный мотор М-105ПД, оборудованный двухступенчатым двухскоростным нагнетателем с приводом через турбомуфту. Этот истребитель, названный Як-7ПД, имел фонарь каплевидного типа. Для облегчения самолета и повышения практического потолка вооружение уменьшили, оставив только пушку ШВАК.