Истребитель Як-9Д с увеличенной дальностью полета и двигателем М-105ПФ являлся одной из наиболее массовых модификаций Як-9. Необходимость такого истребителя возникла, когда советские войска стали осуществлять глубокие прорывы противника, и при быстром наступлении появилась опасность отрыва наземных войск от прикрывающей их авиации.Повышение дальности полета достигалось путем установки 4-х бензобаков на 480 кг. Запас масла был увеличен до 48 кг, полетная масса возросла до 3117 кг. Серийный выпуск длился с марта 1943 г по 1946 г, было выпущено 3058 экземлпяров. Опыт воздушных боев показал, что Як-9Д до высоты 3500 м имел преимущество над Me-109G-2 и FW-190F-8 на виражах, а при израсходовании примерно половины запаса горючего и на вертикальном маневре.