Як-3У — модификация самолёта Як-3 с поршневым звездообразным мотором АШ-82ФН. Фанерная обшивка и опалубка фюзеляжа, полотняная обшивка элеронов, деревянные стабилизатор и киль, а также стальные тяги руля высоты были заменены дюралевыми для снижения массы. Крыло изначально осталось деревянным. Однако размах крыла увеличили до 9,4 метра, и соответственно увеличилась и его площадь — 15,35 м². К тому же несущая плоскость была смещена вперёд на 219 мм для сохранения центровки, а для улучшения обзора из кабины пилота её подняли на 84 мм.

Опытный экземпляр был построен в период с 20 января по 23 апреля 1945 г. (постройка начата в Hовосибирске и закончена в Москве), проходил заводские испытания с 29 апреля по 9 июня 1945 г. на Центральном аэродроме Москвы, после чего самолёт был возвращён в ОКБ для доработки. В частности, было установлено цельнометаллическое крыло вместо деревянного, что позволило снизить массу самолёта до 2740 кг. Однако к тому времени война закончилась, и новый истребитель больше был не нужен. Самолёт был списан, серийно не производился.

В игру Як-3У был введён в обновлении 1.89 «Императорский флот». Самолёт обладает отличными характеристиками манёвренности и динамики, однако обладает крайне ограниченным боезапасом и весьма средней огневой мощью.