Как уже говорилось выше, первые серийные самолеты выпустили в Саратове в сентябре 1940 года, а армия получила первые машины в конце 1940 года.
В декабре 1940 года решением НКАП с 9 декабря обозначение самолета менялось с И-26 на Як-1. Так появилось существующее и поныне правило называть самолеты по имени конструктора с цифрой: нечетной у истребителей и четной у бомбардировщиков, штурмовиков, разведчиков и транспортников.
Самолеты, выпущенные в 1940 и начале 1941 года, сохранили множество недостатков, перешедших к ним от прототипов, поэтому конструкция самолета продолжала совершенствоваться. Лишь за 1941 год в конструкцию самолета внесли 7023 изменения, причем все они были сделаны с таким расчетом, чтобы никак не повредить темпам производства. Это свидетельствует о большой гибкости руководства заводов и их способности внедрять улучшения прямо на сборочной линии.
С другой стороны, организация производства оставляла желать лучшего. Особенно остро проблема качества самолетов встала зимой и весной 1943 года, когда было отмечено несколько случаев отрыва обшивки на крыльях. Причин у этого было несколько. Наклеивание обшивки представляет собой довольно сложный процесс, требующий высокой квалификации рабочих и специальных технологических условий. Прежде всего, имевшиеся в распоряжении клеи и краски были невысокого качества. Заводские цеха отличались повышенным уровнем запыленности, что вызывало загрязнение клеев. Наконец, цеха не отапливались, поэтому температура в них колебалась в широких пределах, что отрицательно сказывалось на схватывании клея.
Большинство узлов самолета не были взаимозаменяемы. Кроме крыльев, хвостового оперения и маслобаков все узлы самолета приходилось подгонять по месту. Поэтому рядом с каждым самолетом лежало несколько комплектов элеронов, закрылков и др., из которых выбирались те, что лучше подходили к данной машине. Допуски были значительные, иногда даже стойки шасси имели разную длину. Однако деревянный каркас самолета позволял подгонку деталей в широких пределах, поэтому с такой практикой можно было мириться.
Такой полукустарный способ сборки закончил свое существование в марте 1944 года, когда была организована поточная линия сборки, на которой не бригады сборщиков переходили от самолета к самолету, а самолеты двигались от одного рабочего места к другому.
В результате разброс характеристик между отдельными экземплярами Як-1 был довольно велик. Например, машины 02–18 и 04–06 (завод № 301), а также 05–11 и 20–29 (завод № 292) имели скорость на высоте 4860 метров от 560 до 573 км/ч, скорость набора высоты 5000 метров от 5,26 до 5,7 минут, а потолок 10200,9300,10000 и 9900 метров, соответственно.
