В августе 1964 г ОКБ-115 приступило к доработке эскизного проекта Як-40. Руководителем темы стал зам. главного конструктора Е.Г Адлер (некоторое время этим занимался М.Г Бендерский, с 1967 г — первый зам. Генерального конструктора). Ведущими инженерами были Р.С. Петров и М.А. Щербина. Эскизный проект Як-40 в полном объеме Генеральный конструктор утвердил 5 мая 1965 г., через несколько дней после выхода Постановления Совмина от 30 апреля 1965 г, согласно которому ОКБ-115 официально получило задание на создание пассажирского самолета Як-40 для местных авиалиний. По существу, это постановление дало ход уже рабочему проектированию на основе созданного ранее задела.
Так как самолет создавали в расчете на эксплуатацию с небольших аэродромов, в т. ч. грунтовых, потребовалось обеспечить высокие взлетно-посадочные характеристики. Кроме того, с учетом специфики местных авиалиний конструкторы стремились упростить машину и повысить ее надежность. На Як-40 использовали прямое крыло большой площади, что дало возможность отказаться от сложных многощелевых закрылков и предкрылков. Шасси снабдили колесами необычно большого диаметра, что позволило Як-40 спокойно взлетать и садиться на аэродромах с прочностью грунта 5–6 кг/cм². На упрощение и повышение надежности было также направленно решение использовать безбустерное управление. Соображениями надежности определялся и выбор трехдвигательной силовой установки. Считалось, что при отказе одного двигателя самолет сможет уверенно продолжить взлет, а в горизонтальном полете не страшен отказ даже двух двигателей.
С 19 по 26 июля 1965 г макетная комиссия рассмотрела доработанный макет и составила предварительное заключение с замечаниями. После их устранения совместная комиссия МГА и ВВС еще раз изучила макет, и 6 января 1966 г утвердила соответствующий Акт, хотя и на этот раз не без замечаний. Правительственными решениями постройка первого летного экземпляра, статмашины, предсерийных самолетов и натурных стендов была возложена на авиазаводы №№ 115, 292 и 475 (ОКБ А.С. Яковлева, Саратовский и Смоленский соответственно), а также на завод № 149.
Сборка первого летного прототипа была завершена в июле 1966 г., в соответствии с графиком МАП. Опытный Як-40 (борт СССР-1966) изначально не имел боковой служебной двери. Более поздние снимки показывают эту машину с новым бортовым номером СССР-19661 и уже с боковой дверью. Еще одной особенностью исходного СССР-1966, а также двух последующих предсерийных экземпляров (№ 01, СССР-1967 и № 02, СССР- 19672) был аварийный люк для спасения экипажа в критической ситуации. Воздухозаборники среднего двигателя на этих машинах имел прямой срез.
