Jak-9D Kiedy na początku 1943 Armia Czerwona przeszła do operacji ofensywnych na froncie, pojawiła się potrzeba myśliwców o przedłużonym zasięgu, mogących operować w większej odległości od baz. W nowej wersji Jak-9D (dalnyj) zastosowano ponownie 4 zbiorniki paliwa o pojemności łącznej 650 l. Zmniejszone uzbrojenie stanowiło działko 20 mm i jeden wkm 12,7 mm, a zabierane w to miejsce paliwo zwiększało jego zasięg do 1400 km. Po próbach państwowych od stycznia do lutego 1943, nowy wariant skierowano do produkcji. Od marca 1943 zbudowano ich 3058 (3035 według innych danych) w zakładach nr 153 i 166; produkcję kontynuowano aż do czerwca 1946.
W praktyce samoloty najczęściej eksploatowano głównie do eskortowania amerykańskich bombowców B-17 „Latające Fortece” i B-24 „Liberator”, gdy leciały do Rosji po atakach na Niemcy lub rumuńskie pola naftowe w Ploeszti, oraz jako zwykłe myśliwce frontowe, z mniej niż połową paliwa w zbiornikach podczas startu (napełniano tylko zbiorniki w płatach), w celu uzyskania lepszych osiągów.