В 1955 г. вышло Постановление Совмина о разработке и постройке одноместного высотного истребителя-перехватчика с комбинированной силовой установкой, позволяющей получить практический потолок более 20 км. Первым в эту работу включилось ОКБ Микояна, которое к концу года создало прототип высотного самолета Е-50 с дополнительным ЖРД. 25 августа 1956 г., т.е. в период большой загрузки ОКБ-115 испытаниями и доработками самолетов Як-26 и Як-27, вышло еще одно Постановление Совета Министров №1195-613 об одноместном истребителе с комбинированной силовой установкой, позволяющей достичь практического потолка 24-25 км и времени полета на высоте 20 км - 3 минуты. Задание на разработку такой машины получила фирма Яковлева.
Согласно ТТТ, утвержденным 16 ноября 1956 г., перехватчик, получивший обозначение Як-27В (высотный), должен был оснащаться новой РЛС «Алмаз», оптическим прицелом АСП-5НМ, аппаратурой системы наведения «Горизонт-1» или «Воздух-1», автопилотом АП-28 и другим оборудованием. Вооружение должно было состоять из двух пушек HP-ЗО или более скорострельных, с темпом стрельбы 13000-15000 выстрелов в минуту. Требовалось проработать и вариант только реактивного вооружения, состоявшего из 50 неуправляемых снарядов АРС-57М или 60 снарядов ТРС-85, или 4-х ТРС-190. Руководители ОКБ-115 считали, что выполнение некоторых требований военных, в частности, бронирование кабины, автономный запуск двигателей, установка автопилота, приведет к перетяжелению машины и не позволит достичь заданного потолка, о чем были сделаны пометки на титульном листе согласованных требований.
Опытный Як-27В строился по приказу МАП №622 от 6 декабря 1956 г. Машину получили путем коренной переделки опытного Як-121. Его оснастили доработанным крылом с отогнутым носком, переставным стабилизатором, двигателями РД-9АКЕ (в некоторых документах они обозначаются несколько упрощенно - РД-9Е), носовую часть сделали полностью металлической, т.к. РЛС «Алмаз» не установили. Самолет облегчили, демонтировав второе рабочее место (фонарь остался прежний), часть оборудования и тормозной парашют. Две пушки HP-ЗО были сохранены. В хвостовой части фюзеляжа установили дополнительный ЖРД типа С-155 - такой же, как и на Е-50, но с измененной конструкцией воздушной системы и магистралей подачи компонентов топлива. Такое размещение ЖРД было более удачным, чем на микояновской машине, где дополнительный двигатель находился в основании киля. Як-27В обладал и значительно большим объемом топливных баков: фюзеляжные баки вмещали 1460 кг керосина для ТРД и 3085 кг горючего для ЖРД, состоявшего из трех компонентов.
