В феврале 1943 г. завершилась строительство истребителя Як-1М, позже названного Як-3 (названного в честь авиаконструктора Яковлева). Самолет был логическим продолжением Як-1, имея меньший вес и площадь крыла.
В новом истребители доработали системы охлаждения масла и воды, антенна теперь была без мачты, применён современный коллиматорный прицел. Также существенно улучшилось бронирование, помимо этого был поставлен новый винт.

Впервые самолеты массово были применены 91-м авиационным полком второй воздушной армии при наступательной Львовской операции в начале лета 1944 года. Хоть часть неопытных пилотов и составляла почти половину полка, за полтора месяца они выполнили 430 успешных боевых вылетов, нейтрализовав 23 вражеских самолета, проведя пять групповых боев в воздухе. При этом были подбиты всего два Як-3. Пилоты отзывались, что на высотах вплоть до 5000 метров Як-3 на голову выше Ме-109 и ФВ-190, без особых усилий догоняя истребители врага при любых маневрах.
Особенно выдающимся для Як-3 был бой 16 июля 1944 года, где советские истребители разгромили истребители врага, которые были в численном преимуществе. Десять Яковлевых начали бой против 12 истребителей врага (ФБ-190 и Ме-109), после чего силы врага возросли до 24 самолетов. Бой завершился 15-ю сбитыми истребителями врага и всего одним подбитым Як-3.
После появления Як-3 в Советском Союзе был налажен массовый выпуск истребителей, которые были значительно лучше вражеских. Воздух был завоеван до самого окончания войны и исход войны был предсказуем.