В соответствии с постановлением Совмина от 21 февраля 1949-го самолет с двигателем ВК-1 взлетной тягой 2700 кг должен был развивать скорость 1135 км/ч на высоте 4200 м, подниматься на высоту 10 км за 3-3,5 мин, иметь потолок 15-16 км и продолжительность полета 40-45 мин. В основу аэродинамической компоновки перехватчика положили проект Як-60. Впервые в практике ОКБ на самолете использовали велосипедное шасси с двухколесной основной и одноколесной носовой опорами. Заданием предусматривалось вооружение из двух 23-мм или одной 37-мм пушек, но выбрали первый вариант с боезапасом до 185 патронов. В состав оборудования входил стандартный набор радиотехнических средств, включая РЛС "Коршун". Бронирование кабины летчика состояло из передних бронестекла толщиной 60 мм и 8-мм бронеплиты, а также 10-мм бронезаголовника. Заводские летные испытания, начавшиеся в июле 1949-го, и первый полет выполнил летчик-испытатель С.Н.Анохин. При полетном весе 4100 кг у земли была достигнута вертикальная скорость 67,5 м/с, что соответствовало расчету. В некоторых публикациях отмечается высокая скорость горизонтального полета, максимальное значение которой у земли доходило до 1170 км/ч. Однако в статкарте ОКБ от 21 мая 1950-го (заводские испытания завершились 30 мая), этот показатель отмечен как расчетный. На высоте 10 км максимальная скорость горизонтального полета не превышала 1065 км/ч, что соответствовало числу М=0,992. Однако при полете на обжатие (в пологом пикировании) на высотах 10-11 км превысили скорость звука, достигнув числа М=1,03.

Почти год продолжались заводские испытания. За это время ОКБ устранило четыре из пяти отмеченных правительственной комиссией дефектов. Последний недостаток, клевок при выпуске тормозных щитков, специалисты Минавиапрома посчитали несущественным, объясняя это тем, что на высотах меньше 5000 м он безопасен. На больших высотах он незначителен. Рабочим же диапазоном для перехватчика являются высоты 10-16 км, где открытие тормозных щитков во всем диапазоне скоростей и чисел Маха летчиком на ручке не ощущалось. В июне 1950-го Як-50 передали на госиспытания, но этот этап, растянувшись более чем на год, так и не завершился. В предварительном заключении заказчик отмечал: "По величинам максимальной горизонтальной скорости, практическому потолку и особенно скороподъемности самолет Як-50 имеет преимущество перед другими истребителями. Испытанный образец Як-50 имеет ряд серьезных конструктивных недостатков, которые ограничивают его боевое использование. Такими недостатками являются малая эффективность воздушных тормозов; продольное колебание самолета в горизонтальном полете в диапазоне чисел М=0,92-0,97, затрудняющее ведение прицельной стрельбы и невозможность выдерживания прямолинейного пробега при посадке с боковым ветром силой более 4 м/с."

Летом 1951-го на летные испытания вышел перехватчик МиГ-17П с РЛС "Изумруд". Следует отметить, что ранее ОКБ-155 предъявило заказчику перехватчик СП-2 с РЛС "Коршун", но на вооружение его так и не приняли из-за недостатков радиолокационного прицела. Более тяжелый МиГ-17П обладал меньшей скороподъемностью, а преимущества в горизонтальном полете появлялись на высотах свыше 8500 м. "МиГ" обладал большей дальностью, к тому же его первый вариант, фронтовой истребитель находился уже в серийной постройке. Все преимущества Як-50 были следствием меньшего полетного веса, главным образом, за счет горючего. В 1950-е годы министерство обороны взяло курс на сокращение номенклатуры летательных аппаратов. Отказались от истребителей Як-23 и Ла-15, сделав "МиГи" основными типами истребительной авиации. Это позволяло снизить расходы на эксплуатацию авиационной техники, обеспечивало более дешевую подготовку летного состава и снижало нагрузку на тыловые службы. В этом отношении решение о прекращении доводки Як-50 представляется правильным.