Usred procesa ispitivanja Jak-26, 28. ožujka 1956. godine, dekretom Središnjeg komiteta CPSU-a i Vijeća ministara SSSR-a broj 424-261 (naredba MAP-a br. 194 od 6. travnja) izdao, upućujući OKB-115 da započne razvoj i izgradnju novog lakog nadmorskog nadzvučnog bombardera na velikoj visini. Prema ovoj uredbi, zrakoplov s dva člana posade trebao je biti opremljen s dva motora R-11-300 koje je projektirao SK Tumansky Design Bureau s potiskom od 3900 kgf svaki pri maksimalnom načinu rada i 5300-5500 kgf pri dogorijevanju. Na automobil su postavljeni sljedeći osnovni zahtjevi: težina pri polijetanju - 12000-13000 kg; najveća brzina na nadmorskoj visini od 10.000 m s naknadnim izgaranjem - 1500-1600 km / h (bez naknadnog sagorijevanja - 1200-1300 km / h); vrijeme uspona 10.000 m s izgaranjem - 3-3, 5 minuta; praktični strop - 16000-17000 m; polijetanje - 1000 m, trčanje - 1100 m; dolet leta na nadmorskoj visini od 10.000 m s teretom bombe 1.200 kg (posebna stavka) - 2.200-2400 km; normalno opterećenje bombe - 1200 kg, preopterećenje - 3000 kg. Kako bi se smanjila vjerojatnost oštećenja stražnje hemisfere, zrakoplov je trebao biti opremljen krmenim nosačem topa s topom 23 mm i 50 metaka streljiva.
Dana 15. kolovoza 1956. izdana je sljedeća rezolucija Vijeća ministara broj 1115-578 (MAP-ova naredba br. 453 od 21. kolovoza), prema kojoj je OKB-115 također dobio uputu da razvije verziju zrakoplova za dvoje vrlo snažni motori VK-11 s maksimalnim potiskom od 6100 kgf i 9000 kgf na izgaraocu. Istodobno su se značajno povećali zahtjevi za letne karakteristike bombardera. Dakle, maksimalna brzina s izgaranjem trebala se povećati na 2500 km / h, praktični strop - do 20.000-21000 m, raspon leta na nadmorskoj visini od 14000-15000 m pri brzini od 1000 km / h - gore do 2500 km, a pri letenju na nadmorskoj visini od 19000 - 20.000 m - do 2.000 km (dok 500-600 km - pri brzini od 2000 km / h i 1400-1500 km - pri brzini od 1000 km / h). Prvi od dva prototipa trebao je biti predstavljen za tvornička ispitivanja u prvom tromjesečju 1958. godine, a u četvrtom tromjesečju - za državna ispitivanja. Međutim, motori koje je projektirao V. Ya. Klimova nije bilo moguće dovesti u seriju. Šteta je. S potiskom od 5000 kgf u nominalnom načinu rada i 9000 kgf u naknadnom izgaranju, takvi bi motori vjerojatno omogućili Jakovljevom OKB-115 stvoriti vrlo uravnotežen i koristan zrakoplov za zračne snage.
Frustriran neuspjehom Jak-26, generalni dizajner A. S. Yakovlev bio je skeptičan prema novom zadatku, vjerujući da više neće biti moguće izgraditi uspješan bombarder na temelju dvadeset šestog. Međutim, brojni zaposlenici OKB -a, osobito E. G. Adler je ipak vjerovao da u zahtjevima kupca nema ništa neizvedivo. Nakon što su analizirali popis vojnih komentara na Jak-26, došli su do zaključka da bi se u osnovi trebao sačuvati dizajn baznog zrakoplova. Međutim, potrebno je povećati krutost krila na presjeku korijena; pomaknuti krilce na postolje motora i na taj način ukloniti obrnutost elerona ili ih barem premjestiti u područje većih brzina; povećati površinu krila promjenom oblika u tlocrtu u području između postolja motora - poravnati zadnji rub i "pokositi" prednji rub pod još većim kutom kako bi se povećala konstrukcijska visina nosivog elementi bez promjene relativne debljine profila; Ugradite klapne tipa Fowler na ravni dio stražnjeg ruba; podići krilo, što će omogućiti ugradnju snažnijih i istodobno većih motora, povećavajući udaljenost između usisnika zraka i tla,povećati visinu zaljeva za bombe, što će omogućiti postavljanje u njega ne samo bombi svih kalibara, već i avionskih torpeda; revidirati dizajn postolja motora kako bi se osigurao rad motora pri visokim nadzvučnim brzinama; namjestite navigacijsko sjedalo s fiksnim izbacivanjem, a nišan postavite na sklopivu platformu i opremite ga produženim okularom (pri izbacivanju nišan mora pucati po vodilicama).
Kako bi se ubrzala izgradnja prvog eksperimentalnog Yak-129, na zahtjev Adlera dodijeljen je jedan od serijskih Yak-26 dostupnih na letačkoj postaji OKB-a. Izmjena je dovršena početkom 1958. I iako se izvana zrakoplov činio vrlo sličnim Yak-26-1 modificiranom 1957. godine, bio je to potpuno novi tip bombardera. Visok položaj krila smanjio je moment nagiba uslijed potiska motora, što je povećalo stabilnost stroja pri polijetanju i pri letenju pod visokim napadnim kutovima. To je također olakšano povećanjem akorda korijena krila, što je smanjilo utjecaj nagiba toka na vodoravni rep i povećalo njegovu učinkovitost. Novi zakrilci dali su veliko pojačanje u dizanju. Pomicanje elerona značajno je povećalo učinkovitost bočne kontrole pri velikim brzinama zbog smanjenja elastičnih deformacija krila. Korištenje kočnog padobrana omogućilo je skraćivanje duljine trčanja. Kako bi se povećao napadni kut tijekom polijetanja, stražnji glavni stajni trap opremljen je automatskim sustavom "povlačenja".
Yak-129 bio je opremljen motorima R-11A-300 s potiskom na naknadnom izgaranju od 4850 kgf. Bila je to eksperimentalna modifikacija serijskog R-11-300 (korištena na MiG-21), koja se od njega razlikovala po položaju kutije s jedinicom, jer namijenjen za ugradnju u gondolu ispod krila. Gondole novih motora imale su okrugli ulaz s malim središnjim konusom. Sustav goriva eksperimentalnog vozila uključivao je šest spremnika trupa ukupnog kapaciteta 4025 litara.
5. ožujka 1958. pilot pilot V. M. Volkov i testni navigator N. M. Shipovskiy je napravio prvi let na eksperimentalnom vozilu. Tvornička ispitivanja provedena su pod vodstvom vodećeg inženjera V. N. Pavlova. Prema riječima stručnjaka OKB-115, zrakoplov je u osnovi ispunjavao uvjete za to, ali je maksimalni dolet leta bio 400 km manji od navedenog. Također je uočen nedostatak stabilnosti stroja pri visokim napadnim kutovima.
Zapovjedništvo Zračnih snaga zahtijevalo je da se otklone otkriveni nedostaci, instaliraju testirana sjedala za izbacivanje, zrakoplovom se upravljalo s neasfaltiranih uzletišta, radarskim bombarderima RBP-3 i drugim, prije nego što se zrakoplov prebaci na državna ispitivanja.
Dorada automobila trajala je dugo. Osim toga, prvi prototip zrakoplova, po običaju, izgrađen je uopće bez naoružanja, pa je u ljeto 1958. morao biti značajno izmijenjen. Zrakoplov "129" pokazao se kao gotovo prvi domaći bombarder iz kojeg su riskirali bacanje nadzvučne bombe iz unutarnjeg prostora za bombe. U jesen 1958., malo prije listopadskih praznika, bomba FAB-1500 uspješno je ispuštena iz zrakoplova "129" dok je letjela brzinom od 1400 km / h s visine od 12 km. Kako je primijetio vodeći dizajner stroja E. G. Adler, bomba je "pala blizu mete". Ostala su dva problema - "svrbež", odnosno potresanje gondola zajedno s motorima i preokret elerona, međutim, pri većoj brzini (preko 950 km / h blizu tla).
U kasnu jesen 1958. odlučeno je na prisilni plamenik ugraditi prisilni motor R11AF-300 s potiskom od 5750 kgf. Motivirajući uporabu "nove" elektrane, A. S. Yakovlev je postigao objavljivanje nove vladine uredbe od 5. siječnja 1957. prema kojoj je rok za predstavljanje automobila na državne testove ponovno odgođen - na ožujak 1959. Posljednjeg dana ožujka zrakoplov "129" predstavljen je vojnih testera, ali oni su se, nakon što su provjerili popis prezentiranih zahtjeva, uvjerili u nedostatak brojnih sustava na automobilu (na primjer, autopilot!) i odbili prihvatiti bombarder. Ljut A. S. Yakovlev je naredio da se nastave tvornička ispitivanja, a da se istovremeno izvrši fino podešavanje.
Tijekom ispitivanja zrakoplovi su dosegli strop od 16,5 km i broj M = 1,4 (oko 1500 km / h) na nadmorskoj visini od 11 … 12 km. Nije bilo dovoljno potiska motora kako bi se postigla maksimalna brzina određena vladinom uredbom! Adler je odlučio ukloniti bočna peraja na trupu trupa, skratiti repni dio mostola motora i poboljšati usisnike zraka, učinivši im rub oštrim. Dana 21. svibnja 1959., u prvom letu nakon izvršenih promjena, "129" je ubrzao do brzine koja odgovara M = 1,56 (više od 1700 km / h). Tijekom leta nije primijećeno podrhtavanje, ali je došlo do preokreta elerona zbog nedovoljne krutosti krila. Odlučeno je da se to eliminira na drugom prototipu Yak-28, čija je izgradnja bila planirana krajem srpnja 1959., nakon čega je ovaj stroj prebačen na državna ispitivanja. Međutim, iz više razloga drugi prototip Yak-28 dobio je konvencionalno, ne pojačano krilo, što ga nije spriječilo da u kolovozu 1959. ubrza do maksimalne brzine koja odgovara M = 1,74 na nadmorskoj visini tropopauze (11 … 12 km). Strop je ostao isti - 16,5 km, budući da su motori R11AF -300 odbijali normalno raditi iznad. "Svrab" se ponovno pojavio u nekim načinima leta. Još jedan pokušaj A. S. Yakovleva za predstavljanje aviona na državnim ispitivanjima naišla je na težak položaj vrhovnog zapovjednika zračnih snaga K. A. Vershinin - ne prihvaćajte automobil dok se ne eliminira rikverc elerona! Bilo je potrebno hitno izgraditi treći prototip zrakoplova s pojačanim krilom (njegova koža u području središnjeg dijela izrađena je od čelika po preporuci TsAGI -ja).
Tek 14. rujna 1959. započela su državna ispitivanja iskusnog bombardera Jak-28 (povjerenstvo je vodio L. V. Zholudev). Inženjer S. I. Blatov, pilot pilot F. M. Sobolevsky i testni navigator A. M. Khalyavin. Ubrzo, unatoč velikom broju vojnih primjedbi, zbog nedostatka alternative, "takozvani Jak-28" počeo se uvoditi u serijsku proizvodnju u zrakoplovnom poduzeću Irkutsk. Krajem 1959. tvornica je izgradila prva tri serijska Yak-28 ("bez slova"-imali su samo teleskopski nišan OPB-11 i nisu bili za sve vremenske uvjete). Iduće godine proizvedena su još dva Jak-28 sa radiotehničkim navigacijskim sustavom kratkog dometa RSBN-2 i 37 zrakoplova Jak-28B s vrlo nesavršenim radarskim nišanom RBP-3.
Prvi put bombarderi Jak-28 javno su demonstrirani na zračnoj paradi u Tušinu 1961. Devet bombardera vodio je pilot pilot Istraživačkog instituta Zračnih snaga P-k F. M. Sobolevsky. Zrakoplovi su prošli izuzetno učinkovito - u tijesnoj formaciji, u kojoj je svaki pilot držao svoje mjesto, vođen voditeljskim zakovicama, na maloj nadmorskoj visini pri brzini od 900 km / h. Američki New York Times priznao je da Sjedinjene Države "nemaju ništa … što se može usporediti s ovim avionom".
Slijedi nastavak priče o Yak-28 (njegove preinake, rad i opća ocjena projekta).
