В марте 1940 года ОКБ А.С.Яковлева получило официальное задание на разработку учебно-тренировочного самолёта на базе истребителя И-26. Но проектирование И-27 (УТИ-26) началось ещё до этого - 25 января. От истребителя учебный самолёт отличала двухместная кабина, закрытая общим фонарём с индивидуальными сдвижными частями. Вооружение состояло из 2 синхронных пулемётов ШКАС. Для сохранения центровки крыло пришлось сдвинуть вперёд на 100 мм. Изготовление первого прототипа УТИ-26-I на заводе №115 было завершено 17 июня. 1 июля лётчик-испытатель П.Я.Федрови впервые поднял его в воздух. Испытания первого прототипа выявили ряд недостатков конструкции. 16 сентября начались заводские испытания второго прототипа УТИ-26-II, доработанного по результатам испытаний первого. В марте 1941 года началось серийное производство самолёта на заводе №301 в Химках под обозначением Як-7УТИ. Производство продолжалось до эвакуации завода в Новосибирск в сентябре 1941 года.
Летом 1941 года выявилась острая нехватка истребителей на фронте. Ведущий инженер ОКБ Яковлева К.В.Синельщиков предложил переделать учебный самолёт в боевой истребитель. Сам Яковлев вначале отнёсся к этой идее отрицательно, но после более внимательного рассмотрения предложения Синельщикова согласился. Проектирование было осуществлено бригадой конструкторов во главе с Синельщиковым на заводе №301. На самолёте установили мотор-пушку ШВАК, по 3 направляющих для реактивных снарядов под каждым крылом, бронеспинку, протектированные бензобаки. Задняя кабина осталась, но второе управление было демонтировано. По своим характеристикам новый самолёт не уступал Як-1, кое в чём и превосходил. После проведения испытаний незамедлительно последовало постановление ГКО о начале производства. Согласно приказам НКАП от 14 и 26 августа началось производство Як-7 на заводах №301 и №153 (Новосибирск). До эвакуации завод №301 успел изготовить 51 Як-7.