Испытания показали, что характеристики Як-27Р не соответствовали постановлению Совета министров. В частности, скорость и дальность оказались ниже заданных. Не удовлетворяли заказчика и взлетно-посадочные характеристики. Жесткость крыла не соответствовала нормам прочности 1953 года, требовалось увеличить критическую скорость начала реверса элеронов.
В то же время, в акте по результатам государственных испытаний отмечалось, что в полете достигли скорости, соответствующей числу М=1,37 (видимо, это опечатка и следует читать М=1,17) на высоте 9500 м и четырехкратную перегрузку на высоте 4000 м, при этом деформаций планера не обнаружено. Там же говорилось, что «самолет во всем обследованном диапазоне скоростей горизонтального полета, набора высоты и планирования устойчив. «Ложка» наблюдается при числах М=0,92-0,97 и парируется отклонением стабилизатора и руля высоты».
Интересно впечатление летчика-испытателя о переходе через скорость звука. «Разгон самолета происходит как бы «с остановками», число М=0,97 держится в течение 1,5 минут, при этом отмечаются скачки в показаниях высотомера и вариометра. Первый скачок при переходе через число М= 1,0-1,02, второй – в районе числа М= 1,15-1,17. Усилия на ручке заметно переходят на давящие».
Следует пояснить, что в скачкообразных показаниях приборов нет ничего странного. Соединенные трубками с приемником воздушного давления они отражают явления, происходящие при его обтекании. Перемещение скачков уплотнения по поверхности ПВД и вызывало подобные «эффекты».
По результатам государственных испытаний специалисты рекомендовали запустить самолет Як-27Р в серийное производство, но с устранением выявленных дефектов и недостатков.
Весной 1959 года в НИИ ВВС на контрольные испытания предъявили серийный Як-27Р №0102 производства Саратовского завода №292. Испытания проходили с 14 апреля по 23 мая 1959 г. Ведущими на этом этапе были: инженер В.П. Синцов, летчик П.Н. Белясник, штурман В.И. Волков.
По сравнению с опытным Як-27Р № 02 на серийной машине в хвостовой части фюзеляжа установили тормозной парашют ПТ-5240-57 с площадью купола 15,5 м2 , сняли бронеспинку с сиденьем штурмана и перекомпоновали некоторое оборудование. Это привело к смещению центровки самолета назад от 3,6 до 1,6 процентов средней аэродинамической хорды (САХ) в зависимости от конфигурации машины. Тогда же смонтировали устройство механического открытия замка передней стойки шасси от рукоятки в кабине летчика, штырьевую антенну командной радиостанции РСИУ-4В разместили на киле, радиовысотомер малых высот РВ-У заменили на РВ-2, изменили расположение антенн 3-го диапазона ответчика опознавания СРО-2. На правом борту фюзеляжа установили шлейфовую антенну коротковолновой радиостанции 1РСБ-70М (усовершенствованная копия с американского бомбардировщика В-29). На опытном самолете № 02 эта антенна находилась на вертикальном оперении. Были и другие, но более мелкие изменения.
