Для раскапотирования двигателя авиамеханикам требовалось снять три десятка креплений, на что уходило 30 минут времени. Зимой после вылета обязательно сливалась вода из системы охлаждения — надо было открыть 2 десятка кранов. Двигатель плевался маслом, перегревался. Высоту 6000 метров двухмоторный самолет набирал 25 минут. Недостаточная жесткость планера нарушала магистрали топливопровода и другие системы управления самолетом.
Як-2 создавался на замену СБ-2, потому что развивал скорость 560 км/ч, но после начала серийного производства, в полете с полной бомбовой нагрузкой, его характеристики не отличались от того же СБ-2 — максимальная скорость упала до 480 км/ч.
Несмотря на заключение военной комиссии: «Машина не имеет боевой ценности», самолет всё же пустили в серию с некоторыми доработками.
До войны успели выпусти 111 самолетов, после чего, с новыми двигателями и индексом Як-4 самолет участвовал в конкурсе на основной фронтовой бомбардировщик и закономерно проиграл Пе-2.
