1962 年，雅克-36 原型机制造完成，由经验丰富的尤里•加鲁那耶夫担任首席试飞员。雅克-36 的试飞异常危险，因为通常飞行员从风洞试验的结果就基本能预测飞机的飞行品质。但雅克-36 却不是这样，作为垂直起降飞机，它不过是依靠发动机推力的支撑的金属块而已，如果推力丧失马上就会象石头一样砸落下来。因此必须让试飞员提前体验飞行品质。因此雅克福列夫设计局在托尔勃列特试验台的基础上试制了雅克-36 的飞行模拟器，该模拟器使用 MN-2 模拟式计算机。并让试飞员尤里•加鲁那耶夫和巴莱第•姆夫在这个模拟装置上进行了训练。

试飞中的雅克-36 2 号原型机

　　一开始的时候雅克-36 只进行系留悬停试验，并重新调整了自动控制系统。随后便开始了无系留飞行，但飞机很难进行较好的可控飞行。这个问题直到第二年才得到解决。1963 年 1 月 19 日，雅克-36 悬停试飞成功。

　　雅克-36 虽然首飞成功，但是仍然暴露出了很多问题。首先就是在垂直起降时机体下方的气流控制。飞机在悬停的时候，高温的气体从发动机喷口喷出，到达地面后便向外扩散。这样就在机体下方形成了一个显著的低压区。这个低压区会把飞机牢牢“吸住”，即所谓的 suck down 效应，实际上这也是雅克-36 首次试飞时没能起飞的原因。而且更糟的是这个低压区极不稳定，在机体运动或有空气流动的情况下都会造成压力突变，最终造成飞机失控。要解决这个问题，首先需要对喷出的气体流向进行计算。并实行有效的控制和修正，尽量使气流在到达地面时不向外扩散而是向机腹聚拢，以再次会合上升来弥补因此所产生的低压区，这就是“喷泉效应”。不过进行这部分工作需要很长的时间。

　　还有一个问题就是从地面返回的高温气流有可能再次被进气道吸入，造成发动机推力损失，经过实验表明，这一问题在高度 1.5 米时至少造成发动机推力减少了 800 磅。为了解决高温气流再次被吸入的问题，雅克福列夫的设计者们在机首的空气进气口下面增设了一个很大的可折叠板，该折叠板在飞机起飞的时候打开以防止排出的空气被发动机再次吸入。

试飞中的雅克-36，这是证明猪也能飞的最好证据

从这个角度可以清楚的看到雅克-36 自行车式起落架和升力发动机喷口，以及……猪的大鼻孔

　　同样是由于喷流的影响，平尾区的流场非常复杂，平尾所在的位置有强烈的气流下洗，而气流到了平尾上方又变成了侧上洗。所以雅克-36 将平尾改成了下反式，利用有利的侧上洗增加平尾效率，同时为了避免喷流对尾翼的干扰，以及在较低速度下平尾仍能提供操纵力矩，雅克-36 还改动了平尾位置。

　　雅克-36 和美国 X-14 遇上共同的问题是：为了确保垂直升力的作用点在机体重心附近，发动机必须尽量往前安装，这样就需要一个长长的后机身来平衡发动机的重量，后机身有一个显著的“阶梯”形，大大增加气动阻力，全机布置也极不平衡。

　　为了提高反作用姿态控制喷口的效率，设计者们还把喷口改在了两翼的翼尖，机体后端以及机首长杆的尖端四个离重心较远的位置。西方情报机关一开始对机头长杆的作用十分困惑，有人甚至开玩笑地说，这该不是苏联恢复了海军在风帆时代的冲撞战术，要用这杆“长枪”把敌机捅下来吧？

机头、机尾和翼尖有姿态控制喷嘴，其中机头的姿态控制喷嘴在延长杆的顶端，从这个角度看，雅克-36 像不像被砍去后腿的青蛙？

　　虽然进行了上述的几点改进，但是雅克-36 的飞行仍然不是一件容易的事情。1963 年 1 月 19 日的最初飞行仅在离地面 1~2 米的高度向前飞行了 40 米，整个飞行过程不过几十秒。后来试飞员尤里•加鲁那耶夫也在不断摸索和适应，飞行时间不断加长。终于在 1963 年 9 月 16 日成功地完成了从垂直起飞到水平巡航的首次转换飞行。

　　不过在 1974 年 7 月 16 日，尤里•加鲁那耶夫试飞卡-22 大型运输直升机的时候，由于飞机坠毁而受到重伤，所以雅克-36 的下一步试飞只能由巴莱第姆夫来接替了。

　　幸运的是雅克-36 一直没发生什么重大的事故，最严重的一次也不过是在 1966 年时由于液压系统出现故障而造成辅助起落架损坏。

　　1966 年秋，布莱第姆夫驾驶着雅克-36 在政府要员面前进行了表演飞行，1967 年 7 月 9 日，布莱第姆夫再次在莫斯科附近的特莫代托堡机场的航空展览会上进行了公开飞行。飞机在垂直起飞后，于 40 米高度处悬停，并转换到水平前进飞行，然后围绕机场盘旋，在空中停止进行了机体 180 度回转，垂直着陆。展示结束后，北约为这架神奇的，灵活自如的新飞机取名为“自由画”。

　　那次展览会上只有两架机首号码分别为 37 和 38 的雅克-36 出场。而另外的机首编号为 36 的 3 号机在中央航空力学研究所内用于静力试验而摧毁了，1 号机则在莫斯科莫尼诺航空博物馆展出（它现在的机头编号为 36）。

雅克-36 三视图