И все же по технике пилотирования Як-15 являлся наиболее простым из всех отечественных реактивных истребителей и был доступен для освоения летчикам средней квалификации. Правда, по запасам продольной устойчивости и управляемости он не удовлетворял требованиям ВВС, поскольку оказался неустойчив в канале тангажа, а усилия на руле высоты значительно менялись в зависимости от режима работы двигателя, что связано с использованием реданной схемы.

Вместе с тем Як-15, построенный по концепции дозвуковой машины с толстым крылом, имел значительные ограничения, не позволявшие реализовать все возможности ТРД. В частности, на высотах до 3150 метров запрещалось по условиям прочности планера развивать скорость свыше 700 км/ч по прибору, на больших высотах скорость ограничивалась числом М=0,68.

На самолетах стояли двигатели РД-10, собранные на заводе № 26 из деталей Jumo-004В-1 немецкого производства. Несмотря на тщательный контроль при сборке, ТРД нарабатывали в лучшем случае около 16 часов при ресурсе 25 часов. За время государственных испытаний на истребителях заменили три двигателя. Неудовлетворительная их работа, к тому же ограниченная десятью минутами на номинальном режиме, не позволяла определить летные характеристики во всем диапазоне высот полета. Непрерывный набор высоты на режиме максимальной скороподъемности допускался лишь до высоты 8370 метров, а ее максимальное значение не превышало 10 км, хотя по расчетам в запасе имелось около 3000 метров.

Очень неудобным в эксплуатации оказалось шасси с хвостовым колесом, приводившее к вибрации руля поворота и повреждению камнями рулей высоты при пробе двигателя. Газовая струя разрушала поверхность аэродрома, а при длительной рулежке по заснеженному полю приводила к обледенению нижней обшивки горизонтального оперения.

Все это требовало доработок. Заказчик пожелал установить новое шасси с носовым колесом и переделать горизонтальное оперение (впоследствии доработали вторую серийную машину), а для надежной работы двигателя при отрицательных перегрузках установить специальные топливные баки. Для увеличения дальности радиосвязи в НИИ ВВС однолучевую антенну заменили двухлучевой.

Несмотря на недостатки, в заключении акта по результатам государственных испытаний, утвержденного в мае 1947 года, отмечалось:

«Самолет Як-15, как имеющий пилотажные качества, близкие к серийному самолету Як-3, находящемуся на вооружении, удовлетворяет требованиям ВВС, предъявляемым к тренировочному реактивному истребителю…

Ввиду исключительно малой дальности полета — 300 км на наивыгоднейшем режиме на высоте 1000 м одиночного самолета [5] до полного выгорания топлива 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, необходимой для боевого самолета.

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…»

В то же время выполнение фигур высшего пилотажа на Як-15 считалось проблематичным. Поэтому одновременно с государственными испытаниями на опытном Як-15 № 31009 (с вооружением и радиополукомпасом) с 25 февраля по 10 апреля 1947 года (летчик П. М. Стефановский, ведущий инженер Н. А. Патаракин) проводились специальные летные исследования пилотажных качеств, оказавшихся близкими к Як-3. Например, вираж на высоте 5000 метров самолет выполнял за 26 секунд (у Як-3 с мотором М-107А — 20 секунд). Время выполнения боевого разворота — 24 секунды (у Як-3 с мотором М-105ПФ — 20–22 секунды), при этом Як-15 набирал 1660, а Як-3 с М-107А — 1400 метров.

В итоге военные испытатели разрешили на Як-15 выполнять фигуры высшего пилотажа, но без отрицательных перегрузок. Одновременно обязали А. С. Яковлева обеспечить нормальное питание двигателя при отрицательных перегрузках в течение 15 секунд.

Различные испытания Як-15 проводились довольно долго; например, в марте 1948 года Л. М. Кувшинов (ведущий инженер В. П. Белодеденко) на самолете № 31079 (бортовой № 89) провел испытания по аварийному сбросу подвижной части фонаря кабины пилота.

Согласно декабрьскому 1946 года постановлению правительства и последовавшему за ним приказу МАП промышленности предписывалось изготовить и передать ВВС 50 истребителей Як-15. Из них 25 — в боевом варианте и 25 — в тренировочном, с сокращенным вооружением и двойным управлением. Однако для МАП этот заказ оказался не по плечу, и в январе 1947 года заместитель министра авиационной промышленности П. В. Дементьев обратился к главному инженеру ВВС И. В. Маркову с просьбой о выпуске самолетов без вооружения и с сокращенным составом оборудования. В своем обращении он писал: