Одной из первых модификаций Як-9 стал истребитель Як-9Т ("танковый"), появившийся в начале 1943 г. и получивший на вооружение 12,7 мм пулемет УБС и моторный вариант 37-мм пушки 11П (впоследствии НС-37) взамен 20-мм мотор-пушки ШВАК. Установка такого тяжелого и габаритного орудия привела к необходимости усилить силовой каркас в передней части фюзеляжа, а также сдвинуть кабину пилота на 400 мм назад, что несколько ухудшило обзор вперед и вниз.

Войсковые испытания, проводившиеся с 5 июля по 26 августа 1943 г. на Центральном, Брянском и Западном фронтах, показали, что Як-9Т не только может успешно бороться с бомбардировщиками и поражать различные наземные цели, но и способен вести воздушный бой с истребителями противника, лишь немного уступая исходному Як-9 по летным характеристикам и существенно превосходя его по массе секундного залпа. Як-9Т находился в производстве с марта 1943 г. по июнь 1945 г. и был построен в количестве 2748 единиц.