Як-25М. В начале 1955 года было начато производство этих перехватчиков. Вместо двигателей АМ-5А первой серии в них были установлены РД-5А (9АМ-5А) второй серии с такой же тягой, но с улучшенной конструкцией. Четыре мягких фюзеляжных баках имели общий объем топлива 3445 л, подвесной — 670 л.

Як-25К. В 1955 г. были проведены испытания системы вооружения К-5 с ракетами РС-1У и пусковыми устройствами, установленной на доработанном Як-25М. РЛС «Сокол» заменили специальной модернизированной станцией «Изумруд», между фюзеляжем и гондолами двигателей были установлены по два пилона подвески ракет с каждого борта, пушечное вооружение было снято и размещено необходимое дополнительное оборудование. Самолету присвоили обозначение ЯК-25К.

Як-25Р был создан как фронтовой разведчик. Чтобы разместить громоздкое фотооборудование, носовую часть фюзеляжа несколько удлинили, приборы управления фотолюками и фотоустановками установили в кабине штурмана, в полу которой было оборудовано смотровое окно. Штурман мог вести наблюдение за объектами при помощи оптического прицела ОБП-1Р. Оборудование разведчика практически не отличалось от оборудования перехватчика.

Як-25Л. Серийный Як-25 переоборудовали в Як-25Л — летающую лабораторию для испытаний катапультируемых кресел, высотного снаряжения экипажа и стреляющих механизмов. Для этого герметичная двухместная кабина пилотов была переделана. Из нее сделали две одноместные, в каждой был фонарь и система управления сбросом. Также сняли РЛС, пушки и часть оборудования. Для безопасности катапультирования был установлен съемный обтекатель под кабиной, на консолях крыла была закреплена киноаппаратура.

Як-25Б. На основе Як-25 был разработан скоростной бомбардировщик Як-125Б, предназначенный, чтобы наносить ядерные удары по целям особой важности в глубине обороны противника при сильной ПВО. «Спецподвеска» находилась в бомбоотсеке в средней части фюзеляжа, из-за чего пришлось значительно доработать шасси.