Në mes të procesit të testimit Yak-26, më 28 Mars 1956, u dha një dekret i Komitetit Qendror të CPSU dhe Këshillit të Ministrave të BRSS Nr. 424-261 (Urdhri MAP Nr. 194 i 6 Prillit) lëshuar, duke udhëzuar OKB-115 që të fillojë zhvillimin dhe ndërtimin e një bombarduesi të ri të lehtë supersonik të vijës së përparme të lehtë. Sipas këtij dekreti, avioni me një ekuipazh prej dy vetësh duhej të ishte i pajisur me dy motorë R-11-300 të dizajnuar nga Byroja e Dizajnit SK Tumansky me një goditje prej 3900 kgf secila në modalitetin maksimal dhe 5300-5500 kgf në pas djegien. Kërkesat themelore të mëposhtme u imponuan në makinë: pesha e ngritjes - 12000-13000 kg; shpejtësia maksimale në një lartësi prej 10.000 m me djegës pas - 1500-1600 km / orë (pa djegës pas - 1200-1300 km / orë); koha për t'u ngjitur 10.000 m me djegës pas - 3-3, 5 minuta; tavan praktik - 16000-17000 m; vrapimi i ngritjes - 1000 m, vrapimi - 1100 m; diapazoni i fluturimit në një lartësi prej 10.000 m me një ngarkesë bombë prej 1.200 kg (artikull special) - 2.200-2400 km; ngarkesa normale e bombës - 1200 kg, mbingarkesa - 3000 kg. Për të zvogëluar gjasat e dëmtimit nga hemisfera e pasme, avioni duhej të ishte i pajisur me një armë të ashpër me një top 23 mm dhe 50 fishekë.
Më 15 gusht 1956, u dha rezoluta e mëposhtme e Këshillit të Ministrave Nr. 1115-578 (urdhri MAP Nr. 453 i 21 gushtit), sipas të cilit OKB-115 u udhëzua gjithashtu të zhvillonte një version të avionit për dy motorë shumë të fuqishëm VK-11 me një shtytje maksimale prej 6100 kgf dhe 9000 kgf në djegien e mëvonshme. Në të njëjtën kohë, kërkesat për karakteristikat e fluturimit të bombarduesit janë rritur ndjeshëm. Pra, shpejtësia maksimale me djegien e mëvonshme duhej të rritet në 2500 km / orë, tavani praktik - deri në 20,000-21000 m, diapazoni i fluturimit në një lartësi prej 14000-15000 m me një shpejtësi prej 1000 km / orë - lart në 2500 km, dhe kur fluturoni në një lartësi prej 19000 - 20,000 m - deri në 2,000 km (ndërsa 500-600 km - me një shpejtësi prej 2000 km / orë dhe 1400-1500 km - me një shpejtësi prej 1000 km / orë) Me I pari nga dy prototipet do të paraqitej për testet e fabrikës në tremujorin e parë të 1958, dhe në tremujorin e katërt - për testet shtetërore. Sidoqoftë, motorët e krijuar nga V. Ya. Nuk ishte e mundur të sillte Klimov në seri. Ashtë për të ardhur keq. Me një lëvizje prej 5000 kgf në modalitetin nominal dhe 9000 kgf në djegien e mëvonshme, motorë të tillë ndoshta do të lejonin OKB-115 të Yakovlev të krijonte një aeroplan shumë të balancuar dhe të dobishëm për Forcën Ajrore.
I frustruar nga dështimi i Yak-26, Projektuesi i Përgjithshëm A. S. Yakovlev ishte skeptik në lidhje me detyrën e re, duke besuar se nuk do të ishte më e mundur të ndërtohej një bombardues i suksesshëm në bazë të njëzet e gjashtë. Sidoqoftë, një numër i punonjësve të OKB, në veçanti E. G. Adler, megjithatë, besonte se nuk kishte asgjë të pazbatueshme në kërkesat e klientit. Pasi analizuan listën e komenteve ushtarake në Yak-26, ata arritën në përfundimin se modeli i avionit bazë duhet të ruhet në thelb. Sidoqoftë, është e nevojshme të rritet ngurtësia e krahut në pjesën rrënjore; zhvendosni aileronët në boshtet e motorit dhe kështu eliminoni anën e kundërt të aileroneve, ose të paktën ta zhvendosni atë në zonën e shpejtësive më të larta; për të rritur zonën e krahut duke ndryshuar formën e tij në plan në zonën midis nacelles së motorit - për të drejtuar skajin e zvarritur dhe për të "kosit" skajin e përparmë në një kënd edhe më të madh në mënyrë që të rrisni lartësinë e ndërtimit të mbajtësit të ngarkesës elemente pa ndryshuar trashësinë relative të profilit; Instaloni palosjet e tipit Fowler në pjesën e drejtë të skajit të pasëm; ngrini krahun, i cili do të lejojë instalimin e motorëve më të fuqishëm dhe në të njëjtën kohë më të mëdhenj, duke rritur distancën midis marrjeve të ajrit dhe tokës,rrisni lartësinë e gjirit të bombës, e cila do të bëjë të mundur vendosjen në të jo vetëm bomba të të gjitha kalibrave, por edhe silurët e avionëve; rishikoni modelin e nacelles së motorit për të siguruar funksionimin e motorëve me shpejtësi të lartë supersonike; bëjeni ulësen e lundruesit një nxjerrje fikse, dhe montoni shikimin në një platformë të palosshme dhe pajiseni atë me një okular të zgjatur (gjatë nxjerrjes, shikimi duhet të shkrepë përgjatë shinave udhëzuese).
Për të përshpejtuar ndërtimin e eksperimentit të parë Yak-129, me kërkesë të Adler, u nda një nga seritë Yak-26 në dispozicion në stacionin e fluturimit OKB. Ndryshimi përfundoi në fillim të vitit 1958. Dhe megjithëse nga jashtë avioni dukej shumë i ngjashëm me Yak-26-1 të modifikuar në 1957, ishte një lloj bombarduesi krejtësisht i ri. Pozicioni i lartë i krahut zvogëloi momentin e goditjes nga shtytja e motorëve, gjë që rriti qëndrueshmërinë e makinës në ngritje dhe kur fluturon në kënde të larta sulmi. Kjo u lehtësua gjithashtu nga një rritje e akordeve të rrënjës së krahut, e cila zvogëloi efektin e pjerrësisë së rrjedhës në bishtin horizontal dhe rriti efikasitetin e tij. Fletët e reja i dhanë një shtysë të madhe ngritjes. Zhvendosja e aileroneve rriti ndjeshëm efikasitetin e kontrollit anësor me shpejtësi të madhe për shkak të rënies së deformimeve elastike të krahut. Përdorimi i një parashute frenimi bëri të mundur shkurtimin e gjatësisë së vrapimit. Për të rritur këndin e sulmit gjatë ngritjes, pajisja kryesore e pasme e uljes ishte e pajisur me një sistem automatik "tërheqjeje".
Yak-129 ishte i pajisur me motorë R-11A-300 me një shtytje në djegien e pasme prej 4850 kgf. Ishte një modifikim eksperimental i serialit R-11-300 (i përdorur në MiG-21), i cili ndryshonte prej tij në vendndodhjen e kutisë së njësisë, sepse të destinuara për instalim në një gondolë nën krah. Nacelles e motorëve të rinj kishin një hyrje të rrumbullakët me një kon të vogël qendror. Sistemi i karburantit të automjetit eksperimental përfshinte gjashtë rezervuarë gomari me një kapacitet të përgjithshëm 4025 litra.
5 Mars 1958 piloti testues V. M. Volkov dhe navigatori i provës N. M. Shipovskiy bëri fluturimin e parë me një automjet eksperimental. Testet e fabrikës u kryen nën drejtimin e inxhinierit kryesor V. N. Pavlova. Sipas ekspertëve të OKB-115, avioni në thelb plotësonte kërkesat për të, por diapazoni maksimal i fluturimit ishte 400 km më pak se ai i specifikuar. Mungesa e qëndrueshmërisë së makinës në kënde të larta sulmi u vërejt gjithashtu.
Komanda e Forcave Ajrore kërkoi që mangësitë e zbuluara të eliminohen, vendet e testuara të hedhjes të instalohen, avioni të operojë nga fushat ajrore të pashtruara, pamja e bombarduesit të radarit RBP-3 dhe të tjera duhet të instalohen para se avioni të transferohej për teste shtetërore.
Përsosja e makinave zgjati shumë. Për më tepër, prototipi i parë i avionit, si zakonisht, u ndërtua pa armë fare, kështu që në verën e vitit 1958 duhej të modifikohej ndjeshëm. Avioni "129" doli të ishte pothuajse bombarduesi i parë vendas nga i cili ata rrezikuan të hidhnin një bombë supersonike nga gjiri i bombave të brendshme. Në vjeshtën e vitit 1958, pak para festave të tetorit, bomba FAB-1500 u hodh me sukses nga avioni "129" ndërsa fluturonte me një shpejtësi prej 1400 km / orë nga një lartësi prej 12 km. Siç u vu re nga projektuesi kryesor i makinës E. G. Adler, bomba "ra pranë objektivit". Dy probleme mbetën - "kruajtja", domethënë, shkundja e nacelles së bashku me motorët, dhe përmbysja e aileronëve, megjithatë, me një shpejtësi më të madhe (mbi 950 km / orë pranë tokës).
Në fund të vjeshtës së vitit 1958, u vendos të instaloni një motor të detyruar R11AF-300 me një shtytje prej 5750 kgf në djegien e mëvonshme. Duke motivuar përdorimin e një termocentrali "të ri", A. S. Yakovlev arriti lëshimin e një dekreti të ri të qeverisë të 5 janarit 1957, sipas të cilit afati për paraqitjen e makinës për testet shtetërore u shty përsëri - në mars 1959. Në ditën e fundit të marsit, avioni "129" iu paraqit testuesit ushtarakë, por ata, pasi kontrolluan listën e kërkesave të paraqitura, u bindën për mungesën e një numri sistemesh në makinë (për shembull, një autopilot!) dhe refuzuan të pranojnë bombarduesin. I zemëruar A. S. Yakovlev urdhëroi të vazhdojnë testet e fabrikës, ndërsa kryen rregullim të mirë në të njëjtën kohë.
Gjatë provave, avioni arriti një tavan prej 16.5 km dhe numrin M = 1, 4 (rreth 1500 km / orë) në një lartësi prej 11 … 12 km. Nuk kishte lëvizje të mjaftueshme nga motorët për të arritur shpejtësinë maksimale të përcaktuar me dekretin e qeverisë! Adler vendosi të heqë pendët anësore në trup, të shkurtojë pjesën e bishtit të nacelles së motorit dhe të përmirësojë marrjet e ajrit, duke e bërë skajin e tyre të mprehtë. Më 21 maj 1959, në fluturimin e parë pas ndryshimeve të bëra, "129" u përshpejtua në një shpejtësi që korrespondon me M = 1.56 (më shumë se 1700 km / orë). Asnjë lëkundje nuk është vërejtur gjatë fluturimit, por ka pasur anasjelltas aileron për shkak të ngurtësisë së pamjaftueshme të krahut. U vendos për ta eliminuar atë në prototipin e dytë të Yak-28, i cili ishte planifikuar të ndërtohej në fund të korrikut 1959, pas së cilës kjo makinë e veçantë u transferua në testet shtetërore. Sidoqoftë, për një numër arsyesh, prototipi i dytë Yak-28 mori një krah konvencional, jo të përforcuar, i cili nuk e pengoi atë të përshpejtohej në gusht 1959 në një shpejtësi maksimale që korrespondon me M = 1.74 në lartësinë tropopauzë (11 … 12 km). Tavani mbeti i njëjtë - 16.5 km, pasi motorët R11AF -300 refuzuan të punojnë normalisht sipër. "Kruajtja" u shfaq përsëri në disa mënyra fluturimi. Një përpjekje tjetër nga A. S. Yakovleva për të paraqitur aeroplanin për testet shtetërore hasi në pozicionin e ashpër të komandantit të përgjithshëm të Forcave Ajrore K. A. Vershinin - derisa të eliminohet e kundërta e aileronëve, mos e pranoni makinën! Ishte e nevojshme që urgjentisht të ndërtohej një prototip avioni i tretë me një krah të përforcuar (lëkura e tij në zonën e seksionit qendror ishte bërë prej çeliku me rekomandimin e TsAGI).
Vetëm më 14 shtator 1959, filluan testet shtetërore të një bombarduesi me përvojë Yak-28 (komisioni drejtohej nga L. V. Zholudev). Inxhinieri S. I. Blatov, piloti i provës F. M. Sobolevsky dhe navigatori i provës A. M. Khalyavin. Së shpejti, përkundër numrit të madh të vërejtjeve ushtarake, për shkak të mungesës së një alternative, "i ashtuquajturi Yak-28" filloi të futet në prodhimin serik në ndërmarrjen e aviacionit Irkutsk. Në fund të vitit 1959, uzina ndërtoi tre seritë e para serike Yak-28 ("pa shkronjë"-ata kishin vetëm një pamje teleskopike OPB-11 dhe nuk ishin të motit). Vitin tjetër, u prodhuan edhe dy Yak-28 të tjerë me sistemin e navigimit radio teknik me rreze të shkurtër RSBN-2 dhe 37 avionë Yak-28B me një pamje shumë të papërsosur të radarit RBP-3.
Për herë të parë, bombarduesit Yak-28 u demonstruan publikisht në paradën ajrore në Tushino në 1961. Nëntë bombarduesit u drejtuan nga piloti testues i Institutit Kërkimor të Forcave Ajrore të Forcave Ajrore, p-k F. M. Sobolevsky. Aeroplanët kaluan jashtëzakonisht efektivisht - në një formacion të ngushtë, në të cilin secili pilot mbante vendin e tij, të udhëhequr nga thumbat e udhëheqësit, në lartësi të ulët me një shpejtësi prej 900 km / orë. New York Times amerikan pranoi se Shtetet e Bashkuara "nuk kanë asgjë … që mund të krahasohet me këtë aeroplan".
Vazhdon vazhdimi i tregimit për Yak-28 (modifikimet, funksionimi dhe vlerësimi i përgjithshëm i projektit) vijon.