Одноместный свободнонесущий самолет смешанной конструкции. Фюзеляж состоял из каркаса, собранного из труб СЗОХГСА. Диаметр труб от 20 до 50 мм. Передняя часть фюзеляжа прикрыта семью панелями толщиной 1 мм. Это были три верхние, две боковые и две нижние панели толщиной 1 мм. Панели крепились специальными замками, с помощью которых легко снимались и устанавливались на место. У Яка-16 число верхних панельных крышек только две. Обшивка фюзеляжа в районе кабины фанерная, обшивка в других частях - матерчатая. Кроме панелей над двигателем, самолет имел еще четыре люка: справа и слева от кабины, возле радиатора и у хвостового оперения. Фонарь кабины плексигласовый. Центральная часть фонаря сдвигалась по полозьям, утопленным в обшивке фюзеляжа. Из-за низкого качества плексигласа пилоты летали с распахнутой кабиной. Для увеличения обзора назад, часть фюзеляжа имела дополнительные «окна». Позднее, с 49 серии из-за нехватки плексигласа площадь остекления уменьшили до двух окошек. У Як-1б фонарь уже имел каплевидную форму и комплектовался передним и задним бронестеклами толщиной 65 мм. Со 163-й серии на самолеты ставили систему аварийного сброса фонаря. В кабине пилот располагался в кресле, высоту которого можно было отрегулировать. В кресло пилота была встроена бронеспинка толщиной 9 мм. Первоначально штурвал был довольно неудобный, во время боя его приходилось держать обеими руками. Это было хлопотно и затрудняло пользование ручкой газа. Начиная со 158 серии, самолеты комплектовались штурвалом Р-1, представлявшим собой копию штурвала от Bf 109. Приборная доска Яка-1 состояла из двух панелей. Для полетов на высоте служил аппарат КПА-3 (КПА-3бис). Радиооборудование состояло из приемника РСИ-4 «Малютка», передатчика РСИ-3 и радиополукомпаса РПК-10. Разумеется, полный комплект радиооборудования стоял не на каждом самолете. Самолеты оснащались приемником, причем приемник устанавливали на каждую пятую машину, а с 20 августа 1942 года - на каждую третью. Передатчики ставились на каждую десятую машину. Эти самолеты резервировались для командиров полков и эскадрилий. Ситуация исправилась летом 1942 года и с 20 августа передатчик начали ставить на каждую пятую машину. 1 октября 1942 года передатчик появился на машинах с четными серийными номерами. За кабиной находилась мачта радиоантенны, отсутствовавшая на некоторых самолетах. Кроме РСИ-4 существовала радиостанция РПК-10, которую устанавливали на каждой третьей машине. С 1 октября 1942 года РПК-10 начали устанавливать на каждую десятую машину. Крыло. Двухлонжеронное, деревянное, профиль Clark YH. Лонжероны коробчатые, собраны из фанеры. Главным лонжероном был передний. Лонжероны соединялись с 46 нервюрами. Между 0 и 7 нервюрами перед лонжероном находилась ниша главного шасси. Топливные баки помещались между лонжеронами от 1 до 12 нервюр. Снизу баки прикрывались дюралевыми листами. Элероны Фриза, дюралевые с матерчатой обшивкой. На левом элероне находился триммер, регулируемый на земле. У Яка-16 триммер заменили компенсатором. Закрылки Шренка, также дюралевые. Обшивка крыла из фанеры, которая приклеивалась к лонжеронам и дополнительно крепилась шурупами. Толщина фанеры 3-5 мм. Передняя кромка крыла из трехслойной фанеры толщиной 8 мм. Сверху крыло обшивалось полотном, которое шпаклевали и окрашивали. На правом крыле имелся зеленый, а на левом - красный позиционный огонь. Самолеты, выпускавшиеся заводом № 301, и первые саратовские самолеты имели на концах крыльев антифлаттерный балласт - по 5 кг свинца. Шасси. Главное шасси размером 600x180 мм, убиралось пневматически в направлении фюзеляжа. В убранном положении колеса удерживались замками, также управляемыми пневматически. Чтобы обеспечить плавность убирания и выпускания шасси имелся гидравлический демпфер. Позднее его заменили облегчающим цилиндром. Крышка ниши главного шасси состояла из двух частей. Крышка, закрывавшая стойку шасси, крепилась к стойке, а крышка колеса крепилась к оси колеса. Самолеты с завода № 301 и ранние саратовские машины имели трехстворчатую крышку ниши главного шасси, закрывавшую колесо целиком. Хвостовое колесико первоначально постоянно находилось в выпущенном положении и могло свободно вращаться. Перед стартом и посадкой колесико фиксировали в нейтральном положении рукояткой из кабины. На примерно половине самолетов имелось приспособление, позволявшее колесику свободно вращаться в границах 20-градусного сектора. Убирающееся колесико имелось на первых саратовских самолетах и самолетах, выпущенных заводом № 301, затем его заменили неубирающимся, и снова ввели лишь с 87-й производственной серии. У первых самолетов крышка ниши хвостового колесика располагалась спереди.
У машин 87-й серии и позже крышка была двухстворчатая. Размеры хвостового колеса 255x110 мм. Зимой, прежде всего зимой 1941/42 года на Як-1 устанавливали лыжное шасси размером 1650x620 мм. Лыжи главного шасси были разработаны ОКБ Яковлев, а хвостовая лыжа была универсальной для всех советских истребителей. Двигатель. Як-1 оснащался двигателем М-105 жидкостного охлаждения разных модификаций. До 36-й серии использовался двигатель М-105П, затем М-1 05П А, а от десятой машины 79-й серии - М-105ПФ. Мощность двигателя на второй высотной границе составляла 1050,1050 и 1180 л.с.соответственно. Двигатель пускался с помощью сжатого воздуха из баллона. Давление воздуха должно было быть не менее 50 кг/см2. Пневматическая система питалась от четырех баллонов: главного, дополнительного, аварийного и баллона перезарядки оружия. На Як-16 было только два баллона. Заправка баллонов на земле осуществлялось через кран, а в воздухе с помощью компрессора АК-50. Краны пневматических систем, разработанных разными КБ, не были взаимозаменяемы, что причиняло дополнительные проблемы. Случалось, что Як, приземлившийся на аэродроме «Лавочкиных», не мог пополнить запасы сжатого воздуха. Рычаги управления двигателем находились на левом приборном щитке, а регулятор шага винта - на левом борту. Двигатель также можно было запустить с помощью автостартера. Конец вала автостартера выступал из ступицы винта. У самолетов, выпущенных заводом №301 и первых саратовских машинах ступица винта была без крепления. Винт. Трехлопастный ВИШ-105П, а на Як-16 ВИШ-105СВ (металлический) или ВИШ-105Д-50 (деревянный). Диаметр винта три метра. Топливо. Размещалось в четырех топливных баках в крыльях. Два ближних бака вмещали по 130 литров, а два наружных - по 74 литра, итого 408 литров. Баки подвешивались на металлических лентах, прикрепленных к нервюрам. Топливо заливалось через горловину у внешних баков, а во внутренние баки топливо поступало самотеком. Кран слива топлива помещался под ближними баками. На левой стороне имелся кран, который позволял использовать топливо из всех баков или только баков одного борта. В баки нагнетались выхлопные газы, что уменьшало вероятность пожара при попадании. Система нагнетания была недоработанной и могла приводить к тому, что двигатель глох. Вскоре систему запретили использовать в боевых частях. Лишь осенью 1942 года удалось повысить ее надежность усилиями конструкторского коллектива завода № 156. На Як-1 новую систему устанавливали со 102-й серии. Маслобак емкостью 37 литров, маслорадиатор располагался в передней части фюзеляжа. Зимой масло разбавлялось бензином. Система охлаждения двигателя состояла из водяного радиатора ОП-203, расположенного в туннеле под кабиной. (По положению водяного радиатора легко отличить машины Як-1/3 от Як-7/9). Емкость системы охлаждения 75 литров воды или антифриза. Вооружение. Состояло из пушки ШВАК калибра 20 мм и двух пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм. Боекомплект к пушке 130 выстрелов. Стреляные гильзы и пустые ленты выбрасывались под крыло. Пушка весила 42 кг, начальная скорость снаряда 800 м/с, скорострельность 800 выстрелов в минуту. Боекомплект к ШКАСу 1500 патронов (у самолетов с завода № 301 -1240 патронов). Гильзы и ленты собирались в мешки под полом кабины. ШКАС весил 11,1 кг, начальная скорость снаряда 800-850 м/с, скорострельность 1650 выстрелов в минуту. По-другому вооружался Як-1б. Между блоками цилиндров находилась пушка ШВАК, а пулемет УБС (С - синхронизированный) калибра 12,7 располагался слева над двигателем. УБ весил 21,45 кг, скорострельность 700-800 выстрелов в минуту, начальная скорость 814-850 м/с. У ШКАСов в ленту снаряжалась половина бронебойно-зажигательных снарядов. На дистанции 200 метров пушка пробивает броню толщиной 8-9 мм. Четверть боекомплекта составляли бронебойно-зажигательно-трассирующие снаряды, которые пробивали 6 мм на дистанции более 1000 м. Остальные 25% приходилось на зажигательные снаряды, которые при стрельбе также облегчали наведение. Для автоматического оружия боеприпасы разрабатывал инженер Н. Елизаров. Пулеметы УБС также наполовину снаряжались бронебойно-зажигательными боеприпасами. На дистанции 200 метров бронебойный снаряд пробивал броню толщиной до 20 мм. Бронебойно-зажигательно-трассирующие патроны составляли 10% боекомплекта. Остальное пространство на ленте занимали бронебойно-зажигательные и зажигательно-фугасные, оставляющие в обшивке дыры радиусом 20 сантиметров пои стрельбе с расстояния 200 метров. О системе контроля за боекомплектом ничего не известно. Многие летчики в воспоминаниях пишут, что часто летчики совершенно внезапно для себя обнаруживали, что израсходовали все. Некоторые Яки несли реактивные снаряды РС-82. Длина 622 мм, масса 6,82 кг, масса боеголовки 2,52, масса подрывного заряда: 0,45 кг. Дальнобойность 5000-6000 метров, практическая дальность стрельбы 500-800 м, после чего срабатывал самоликвидатор. Радиус эффективного поражения 6-7 метров.
