Первый поднялся в небо 21 октября 1966 года. Была построена серия из 6 опытных машин, которые конструктивно отличались от серийных самолетов. В отличие от последних опытные Як-40 имели прямой, а не скошенный воздухозаборник среднего двигателя. По обоим бортам фюзеляжа расположено по 8 иллюминаторов. Расшивка вертикального оперения до второй серии была другой конфигурации. Мотогондолы боковых двигателей крепились к пилонам, имеющим характерные зализы к фюзеляжу. На опытных самолетах и Як-40 первой серии у среднего двигателя отсутствовали створки реверсивно-тормозного устройства - они появились на машинах со второй серии.

 Эти самолеты конструктивно также отличались между собой. В зависимости от компоновки салона машины всех трех серий имели или 8, или 9 иллюминаторов в пассажирском салоне. У машин 1 и 2 серии характерный обтекатель антенны вертикального оперения. С первой серии и на последующих воздухозаборник среднего двигателя со скосом и опирается на небольшой гребень. Со второй серии Як-40 имеют реверсивно-тормозное устройство среднего двигателя. С третьей - на самолете устанавливаются боковые двигатели АИ-25 с укороченными мотогондолами. Образователь антенны вертикального оперения снят, появились изменения в расшивке хвостового оперения - добавлены лючки для осмотра силовой конструкции киля и стабилизатора. Во всех трех сериях различна компоновка пассажирского салона. Базовая модель - вначале 24 пассажирских кресла. Затем путем уменьшения размеров багажного отделения и шага кресел, число пассажирских мест было доведено соответственно до 27 и 32.

 С салоном 1-го класса на 11 мест - в основном экспортного исполнения. В этом варианте - два салона. Первый рассчитан на 5 - 6 человек, второй - на 4 - 5. Между кабинами и первым салоном по правому борту размещается туалет, с левого борта - гардероб. Кухня со всем необходимым набором оборудования и приборами располагается в хвостовой части второго салона, сразу после входного трапа. Здесь же находится багажник, туалет и гардероб для сопровождающего персонала. Самолет оборудован дополнительными средствами связи и специальной аппаратурой. В варианте салона 1-го класса выпущено 32 самолета. Як-40 с салоном 2-го класса на 16 мест выпускался также только в экспортном варианте, а на 20 мест - используется для полетов как внутри страны, так и поставляется зарубежным заказчикам. Выпущен 51 самолет.

 (десантно-транспортный, санитарный). Не секрет, что любой гражданский самолет может быть использован для военных целей. Такой вариант предусмотрен и для Як-40. Самолет Як-40ДТС предназначен для наземного и воздушного десантирования людей и грузов, а также для перевозки сидячих и носилочных раненых с оказанием им необходимой медицинской помощи в полете.

 конвертируемый вариант. С 1975 по 1981 год выпускались самолеты в этом варианте для грузовых и смешанных перевозок. Максимальная коммерческая нагрузка в грузовом варианте была увеличена до 3200 кг. Конвертируемый вариант создан на базе серийного 32-местного самолета и предполагает быструю перекомпоновку пассажирской кабины в грузопассажирский или грузовой вариант. Применение конвертируемого самолета обеспечивает более гибкое его использование и, соответственно, большую экономическую эффективность. Грузопассажирский вариант рассчитан на перевозку пассажиров от 10 до 18 человек с пассажирами и грузами - с максимальным весом от 2150 до 1150 кг соответственна

 самолет-калибровщик. По заказу венгерской авиакомпании «Малев» самолет из варианта «салон» переоборудован в самолет-калибровщик для проверки работы наземных радиомаяков. С этой целью он оснащен комплектом оптических приборов, вычислительным комплексом, дополнительным индукционным датчиком. Як-40 (калибровщик) построен в единственном экземпляре.

 На основании рацпредложения № 1/520 от 6.03.1986 года Украинского НИИ Госкомгидромета конструкторы Минского авиаремонтного завода № 407 ГА создали специализированный самолет-лабораторию Як-40 «Аква». С его помощью можно проводить научно-исследовательские и практические работы. Основное назначение: исследование атмосферы и облаков с использованием контактных и дистанционных методов измерений исследуемых параметров; проведение активных воздействий на конвективные облака с целью образования искусственно стимулируемых осадков; осуществление контроля загрязнения воздушной среды. Цели и задачи Як-40 «Аква» почти аналогичны целям и задачам метеолабораторий «Шторм», «Лирос», «Метео». Однако в отличие от других самолетов-метеолабораторий на Як-40 «Аква» установлены подкрыльевые контейнеры системы пиротехнических генераторов воздействия СПВГ-40. В качестве пиротехнических генераторов используются пиротехнические патроны ПВ-26, прошедшие совместные испытания в Министерстве авиационной промышленности и в Министерстве машиностроения. Самолет Як-40 «Аква» широко используется УкрНИИ Госкомгидромета. Бортовой номер Як-40 «Аква» - СССР-87937.

 Самолет Госкомгидромета СССР предназначен для исследования атмосферы и облаков в широком диапазоне высот. «Лирос» проводит также активное воздействие на облака с целью изучения механизма образования искусственно стимулируемых осадков и отработки методики ввода реагента, осуществления контроля загрязнения воздушной среды.

 Является многоцелевой метеорологической лабораторией. Техническая оснащенность Як-40 «Метео» позволяет выполнять исследовательские полеты в радиусе до 600 км, диапазоне высот до 9000 м, продолжительностью до 4 часов. Хорошие маневренные свойства и характеристики устойчивости и управляемости позволяют использовать его в равнинных областях и, что особенно важно, в горных районах. Герметичность салона и разделение его на два отсека звукозащитной перегородкой создают комфортные условия для работы научных сотрудников на борту самолета. Як-40 «Метео» оснащен комплексом информационно-регистрирующей и измерительной аппаратуры, а также средствами воздействия. Датчики для измерения метеопараметров вынесены в невозмущенный воздушный поток. Аппаратурные и технические возможности Як-40 «Метео» позволяют также изучать ветровые поля и поля турбулентности, исследовать потоки и притоки солнечной радиации в атмосфере, ее электрические характеристики. Бортовой номер Як-40 «Метео» - СССР - 87937.

 Предназначен для широкого спектра научно-исследовательских работ, проводимых НПО имени С.А.Лавочкина. Этот Як-40 переоборудован в летающую лабораторию для испытания разрабатываемых приборов и оборудования пилотируемых и беспилотных космических аппаратов, исследования природных ресурсов и окружающей среды, изучения подстилающей поверхности и атмосферных явлений, визуальной и приборной регистрации аномальных явлений естественного и искусственного происхождения. Летающая лаборатория Як-40 «Фобос» позволяет проводить исследования физики атмосферы, солнечной радиации, спектро-поляризационной съемки загрязнения атмосферы и водных ресурсов. Результаты работы летающей лаборатории позволяют производить экономический анализ ситуаций окружающей среды с выдачей рекомендаций для научно-хозяйственных нужд и задач экологии. Бортовой номер Як-40 «Фобос» - СССР-87304.

 Совместными разработчиками многоцелевого самолета-метеолаборатории Як-40 «Шторм» являются Высокогорный геофизический институт и Минский авиаремонтный завод № 407 ГА. Самолет создан для исследования различных атмосферных явлений и активного воздействия на них. Лаборатория оснащена различными системами контрольно-записывающей аппаратуры, позволяющей вести различные исследования. Бортовой номер Як-40 «Шторм» - СССР-87992. Годовой экономический эффект от переоборудования Як-40 в метеолаборатории с учетом затрат составляет 227748 рублей. К самолетам-лабораториям для испытания радиоэлектронного оборудования и его проверки входят самолеты Як-40 РЭО, разработанные НПО «Взлет», и самолет-лаборатория Як-40-25.

 Разработан коллективом научно-производственного объединения «Взлет». Предназначен для летных испытаний и исследования пилотажно-навигационного оборудования различного назначения (инерциальных систем, высотомеров, доплеровских измерителей и т. д.).

 На одном из серийных Як-40 радиопрозрачный обтекатель метеолокатора «Гроза» был заменен носовой частью боевой машины для отработки систем радиоэлектронного оборудования. Летающая лаборатория Як-40-25 была в одном экземпляре.

 В конце восьмидесятых годов для нового пассажирского самолета Л-610, созданного чехословацкой фирмой Летов, мотостроительное отделение той же фирмы создало турбовинтовой двигатель М-602 и воздушный винт В-518. Программа всесторонних испытаний этой силовой установки помимо многочисленных тестов и замеров на стенде предусматривала ее исследование в полете. Для этих целей институт авиационных исследований, использовал Як-40, в носовой части которого был установлен испытываемый двигатель. И хотя для этих целей пригодился Ил-18, основная часть программы испытания легла на плечи Як-40.

 предлагаемый вариант с двигателями Текстрон Лайкоминг LF507-1N (2 х 31,1 кН) и авионикой фирмы Рокуэлл Коллинз.