Разработка боевого самолета ВВП Як-З6М, который поступив на вооружение, принял обозначение Як-38, была начата ОКБ в 1967 г. Его компоновка сильно отличалась от предшественника и стала классической для советских СВВП. Главной задачей этой разработки было создание новой машины, имеющей комбинированную силовую установку. Путем разделения двигателей по горизонтальной и вертикальной направленности тяги данная задача была решена.

Двигатель горизонтальной тяги задействован при вертикальном взлете и посадке посредством поворота в вертикальное положение сопл, в связи с этим силовую установку составили из трех двигателей — одного подъемно-маршевого и двух подъемных. Двигатели при этом необходимо было сильно изменить.

Самолет построили через два года. С начала проектирования также разрабатывалось прицельное и навигационно-пилотажное оборудование. Было предусмотрено два варианта, один был основан на существующих образцах, а другой предусматривал разработку оригинального перспективного оборудования. Но к началу испытаний так и появилось новое оборудование, поэтому проверку боевого Як-З6М и учебного Як-36У проводили с прежним.

Помимо этого, новое оборудование имея большие тактические возможности, вместе с тем имело бы намного больший вес. Ограничение взлетного веса было подтверждено во время испытаний: чем температура воздуха выше, тем взлетный вес меньше, а, значит, и полезная нагрузка.