Pierwszy lot według pełnego profilu, z pionowym startem i lądowaniem, miał miejsce 13 czerwca 1990 roku. Zbudowano cztery prototypy, w tym dwa latające. W 1991 roku na jednym z prototypów pilot oblatywacz Andriej Sinicyn ustanowił 12 rekordów. Prototyp ten nazwano Jak-41M (Jak-141) i pod takim oznaczeniem samolot był później prezentowany.
Od 21 września 1991 roku prowadzono próby morskie samolotu na krążowniku lotniczym „Admirał Gorszkow”, lecz 5 października 1991 prototyp Jak-41 rozbił się przy lądowaniu i zapalił na pokładzie, po czym przerwano próby morskie.
W 1991 roku z powodu obcięcia wydatków wojskowych przerwano finansowanie programu. Biuro Jakowlewa próbowało ratować projekt. Planowano zmodyfikować płatowiec, który miał zmieścić więcej paliwa, zwiększyć powierzchnię nośną oraz zmniejszyć powierzchnie odbicia radarowego. Nigdy jednak nie zrealizowano tych planów.
Konstrukcja Jednomiejscowy wielozadaniowy samolot pionowego startu i lądowania w układzie górnopłatu. Samolot wykonany jest w 26% z materiałów kompozytowych.
Kadłub o przekroju prostokątnym wykonany zgodnie z regułą pól. Z boku kadłuba znajdują się skośne, regulowane wloty powietrza do silnika.