Самолет построить в 2-х экз. и предъявить 1-й на летные испытания 1 сентября 1946г. Официально заводские испытания опытного истребителя, который к тому времени получил обозначение Як-15 (в документах также встречается Як-15-РД10, Як-РД), начались 9 апреля. Ведущим инженером по испытаниям стал Е.Адлер. Почти через две недели самолет, как и созданный в ОКБ-155 истребитель И-300 (будущий МиГ-9), был готов к полету. 24 апреля первой взлетела микояновская машина, а в 13 часов 56 минут летчик-испытатель М.И.Иванов поднял в воздух Як-15. В некоторых публикациях указывается, что в тот же день летчики двух ОКБ "обменивались" своими реактивными машинами, и на Як-15 совершил полет испытывавший И-300 А.Н.Гринчик, который высоко оценил яковлевский истребитель, особенно "простоту и приятность его пилотирования". Никаких документальных подтверждений тому пока не опубликовано, зато известно, что И-300 второй полет совершил только 7 мая. Возможно, оценочные облеты истребителей действительно имели место, но несколько позже.

Заводские испытания Як-15 закончились 22 июня. В ходе их самолету с взлетной массой 2570 кг удалось развить максимальную скорость у земли 770 км/ч, а на высоте 5000 м - 800 км/ч. При запасе топлива в 472 кг дальность полета составила 575 км. Высоту в 5 км истребитель набирал за 4,1 мин.

Выяснилось, что после преодоления 6-километрового рубежа двигатель начинает недодавать оборотов, что сказалось на высотных характеристиках машины.

Как видим, результаты испытании выглядели очень обнадеживающими. Воодушевленный успехом, Яковлев доложил в правительство о завершении разработки истребителя. Главный конструктор, выбравший путь "наименьшего сопротивления", добился важной тактической победы - в его распоряжении находились два фактически готовых опытных самолета, в то время как конкурирующие ОКБ П.О.Сухого и С.М.Алексеева отставали по срокам готовности своих машин, как минимум, на несколько месяцев. Несмотря на жесткое давление руководства страны, им так и не удалось показать в августе свои самолеты на традиционном воздушном параде в Тушино, где были продемонстрированы только МиГ-9 и Як-15 (последний пилотировал Иванов).

На следующий день после этого праздника Микоян и Яковлев были вызваны в Кремль, где получили личное указание Сталина о постройке 15 самолетов каждого типа для демонстрации на ноябрьском параде. 12 сентября вышел очередной приказ МАП, обязывавший к параду над Красной площадью построить и облетать малые серии реактивных самолетов и, как минимум, по два экземпляра этих машин предъявить на Госиспытания в ГК НИИ ВВС. "Парадные" Як-15 должны были выпускаться без оружия и бронезащиты, с верхним фюзеляжным топливным баком полного объема (на боевых машинах из-за установки пушек его объем уменьшался) и неполным комплектом радиооборудования.

Выпуск Як-15 поручили заводу No.31 в Тбилиси, который продолжал производить Як-3. Осень 1946 г. оказалась для этого предприятия необычайно сложной. Следовало в кратчайшие сроки не только построить полтора десятка одноместных реактивных истребителей, но и подготовить к испытаниям опытную двухместную машину (речь о ней пойдет далее). Работая в три смены, завод выпустил малую серию Як-15 вовремя, чему во многом способствовала преемственность конструкции нового самолета с Як-3. Однако спешная подготовка к показу над Красной площадью оказалась напрасной - из-за плохой погоды воздушная часть парада так и не состоялась.

На серийные Як-15 ставили двигатели производства завода No.26, первые экземпляры которых собирали из трофейных деталей двигателей ЮМО-004Б1. РД-10 имел восьмиступенчатый осевой компрессор (поэтому его диаметр был сравнительно невелик), шесть прямоточных камер сгорания и одноступенчатую осевую турбину. Проходное сечение реактивного сопла регулировалось в зависимости от режима работы с помощью выдвижного центрального конуса. Компрессор при запуске раскручивался небольшим двухцилиндровым поршневым мотором, который, в свою очередь, запускался электростартером или вручную.

Ресурс первых РД-10 составлял всего 25 часов по формуляру (реально - 17 часов в лучшем случае).

Первый одноместный Як-15, выпущенный в Тбилиси (заводской No.310002, борт "32"), и последний самолет малой серии (No.310015, борт "35") предъявили в ГК НИИ ВВС на Госиспытания (ГИ). Эти машины были вооружены одной пушкой НС-23, а взлетная масса составляла 2742 кг. Испытания, которые проводили военные летчики Г.А.Седов и А.Г.Прошаков (первый, кроме того, исполнял в институте обязанности ведущего инженера по машине), завершились в апреле 1947 г. Как и следовало ожидать, ЛТХ Як-15 оказались хуже не только по сравнению с характеристиками МиГ-9, но и трофейного Ме-262. На серийных машинах по условиям прочности максимальная скорость была ограничена 700 км/ч на высотах до 3150 м, а на больших высотах - числом М=0,68. Немало неприятностей доставила капризная силовая установка, в работе которой то и дело случались перебои. За время ГИ на истребителях пришлось заменить три двигателя. Время их работы на максимальном режиме ограничивалось всего 10 минутами, что негативно сказалось, прежде всего, на скороподъемности и высотных характеристиках самолета. Снять ЛТХ во всем диапазоне высот не удалось, а потолок машины оказался ниже расчетного (около 10000 м вместо 13700 м).

Военные предъявили также целый ряд претензий к конструкции самолета. Так, из-за металлического хвостового колеса вибрировал во время движения по аэродрому руль поворота, газовая струя от двигателя разрушала поверхность летного поля, а поднятые ею камни и бетонная крошка повреждали стабилизатор и рули высоты, при длительной рулежке по снегу покрывалась ледяной коркой нижняя поверхность горизонтального оперения и т.д. Особенно досаждала проблема, возникавшая при "длительных" полетах (в течение 20-25 минут): в кабину пилота проникал дым, появлявшийся в результате пиролиза керосина и масла на горячих деталях двигателя. Даже летные очки не спасали слизистую оболочку глаз от раздражения.

В тот же период на Як-15 No.310009 проводили исследования пилотажных характеристик. Первым фигуры высшего пилотажа выполнил 25 февраля летчик-испытатель ГК НИИ ВВС П.М.Стефановский. По технике пилотирования самолет оказался самым простым из всех существовавших тогда советских реактивных истребителей и был доступен для летчиков средней квалификации. Пилоты, освоившие поршневые "Яки", без труда могли перейти на Як-15. И все же военные испытатели посчитали, что новый самолет обладает недостаточными для боевой машины запасами продольной устойчивости и управляемости. Кроме того, из-за установки двигателя по реданной схеме при переходе с одного режима его работы на другой значительно изменялись балансировочные усилия на ручке управления.

В утвержденном в мае 1947 г. заключении Акта по Госиспытаниям говорилось: "Самолет Як-15... удовлетворяет требованиям ВВС к тренировочному реактивному истребителю... Ввиду исключительно малой дальности полета - 300 км на наивыгоднейшем режиме на высоте 1000 м... доведение самолета до боевого состояния нецелесообразно, так как в этом случае ухудшаются его пилотажные качества, вследствие... значительного увеличения полетного веса за счет горючего для достижения дальности полета 800-900 км. Считать необходимым, в силу простоты конструкции, малой тяги двигателя РД-10 и простоты пилотирования, ... Як-15 модифицировать в учебно-тренировочный с двойным управлением и трехколесным шасси...".

Таким образом, исключительно благодаря преемственности с Як-3, было решено запустить самолет в серию и использовать его лишь в качестве переходного и учебно-тренировочного для переучивания летного состава с поршневых истребителей на реактивные.

Еще до завершения Госиспытаний, 16 декабря 1946 г., вышло очередное Постановление СНК No.2698-1114, которым директору завода No.31 В.Саладзе поручалось изготовить и передать ВВС еще пятьдесят Як-15: 25 - в боевом варианте и еще 25 - в тренировочном с сокращенным составом вооружения и двойным управлением. При этом заводу были установлены следующие сроки выпуска машин: в жваре - 5, в феврале - 15, в марте - 20 (в том числе 15 с двойным управлением), в апреле -10 (все - с двойным управлением).

Судя по имеющимся документам, спарки в то время так и не были построены. В январе 1947 г. заместитель министра авиапромышленности П.В.Дементьев написал письмо главному инженеру ВВС Маркову, в котором излагал следующие предложения по поводу серийного выпуска истребителя: "Изготовляемые заводом No.31 65 самолетов Як- 15с РД-10 для участия в первомайском параде счи таю необходимым выпустить в полном соответствии с самолетами... изготовленными к параду 7 ноября 1946 г., т.е. без оружия и бронезащиты, с верхним керосиновым баком полного объема..., с установкой радиоприемника и радиопередатчика, но без радиополукомпаса РПКО-10М... Пушки НС-23К и РПКО-10М госиспытаний не прошли и в серийном производстве не изготавливаются. На этих самолетах будут устранены все дефекты, выявленные в процессе подготовки их к параду 7 ноября, согласно утвержденной Вами ведомости. После сдачи 65 самолетов... в указанном виде завод No.31 будет выпускать самолеты с оружием, бронезащитой и радиополукомпасом с плоской рамкой".

Весной 1947 г. в ВВС поступило более полусотни Як-15, часть из которых либо вообще не имела вооружения, либо оснащалась лишь одной пушкой. Их массовая демонстрация состоялась 1 мая над Красной площадью, когда звеньями пролетели 100 реактивных самолетов (по 50 Як-15 и МиГ-9). В том же году впервые на авиационном параде в Тушино был продемонстрирован высший пилотаж на реактивных самолетах. На Як-15 первым выступил п-к И.Полунин, а за ним целый каскад фигур продемонстрировало звено Героя Советского Союза п-ка Н.И.Храмова. В 1948 г. высший пилотаж на разных реактивных самолетах освоили Ю.А.Антипов, А.Г.Прошаков и другие летчики ВВС. Ко Дню авиации дважды Герой Советского Союза генерал Е.Я.Савицкий организовал пилотажную пятерку на Як-15, которую возглавил сам, включив в нее известных летчиков: П.Середу, Н.Храмова, В.Ефремова и П.Соловьева. В следующем году групповой пилотаж на Як-15 демонстрировала еще одна пятерка, возглавляемая Героем Советского Союза п-ком П.Чупиковым.

Согласно данным яковлевской фирмы, серийный выпуск Як-15 завершился в 1947 г. и составил 280 машин. Учитывая итоги Госиспытаний, вполне логично предположить, что указанное число говорит о количестве заложенных в производство истребителей под обозначением Як-15, часть из которых, возможно, большая, передавалась военным после переделки в более совершенные самолеты этого семейства. Кстати, известны случаи, когда одноместные машины дорабатывались в "спарки" непосредственно в строевых полках. Однако значения Як-15 в истории советской авиации нельзя недооценивать. На машинах этого типа прошли подготовку сотни летчиков, именно Як-15 стал первым советским реактивным самолетом, официально принятым на вооружение ВВС, а также первым реактивным истребителем, на котором военные пилоты освоили высший пилотаж.

По вполне понятным причинам Як-15 обладал рядом характерных недостатков. Среди наиболее часто встречающихся в эксплуатации дефектов были: течь гидросмеси через уплотнительные манжеты амортизационных стоек шасси, обрыв отдельных нитей тросов управления рулем поворота, а также разрушение рессор хвостового колеса, вызванное, скорее всего, перегревом. Но основным недостатком Як-15 все же была слишком малая дальность полета. При полной заправке в 590 кг она достигала всего 510 км, в то время как Як-3 при запасе топлива в 350 кг мог преодолеть 1060 км. Наиболее остро эта проблема проявилась при подготовке к военному параду 1 мая 1947 г., в котором участвовали 50 Як-15. После сбора в воздухе всего "парадного расчета" топлива оставалось лишь на полчаса, поэтому, чтобы сократить время полета, пришлось организовать взлет самолетов большими группами и с минимальными интервалами, а также очень тщательно выбрать маршрут.

Вряд ли можно говорить о каком-то боевом применении Як-15. Однако в западной печати проходила информация о том, что 10 мая 1953 г. в Корее экипаж к-на Д.Филипса из 319-й авиационной эскадрильи сбил самолет такого типа. Но этого просто не могло быть, ведь Як-15 в Корею не отправлялись.

Один из серийных Як-15 использовался в ЛИИ в качестве летающей лаборатории во время отработки крыльевого комплекса дозаправки самолетов в воздухе, предложенного летчиками-испытателями И.Шелестом и В.Васятиным. Истребитель был оснащен макетом топливоприемника и в 1948 г. задействовался в летных экспериментах, в которых роль танкера играл Ту-2. 

Сохранился лишь один экземпляр Як-15, но зато в отличном состоянии! Он хранится в музее ОАО "ОКБ им. А.С.Яковлева". Самолет два раза выставлялся на всеобщее обозрение: в Тушино в августе 1977 г. и на Ходынке в августе 1989 г.