Yakovlev construisit à Saratov quatre prototypes, le VM-01 (indicatif de fuselage 05) pour les essais au sol, les VM-02 (indicatif 25), VM-03 (indicatif 55) pour les essais en vol et le VM-04 (indicatif 45) pour les essais sur navire porte-aéronefs. Le prototype VM-01 est terminé le 14 avril 1970, et est envoyé le jour suivant au LII de zhukovskii pour des tests sous entraves en mai/juin 1970 avec Mukhin aux commandes.

Le 27 septembre Mukhin réalise avec le VM-02 le premier vol stationnaire, à une hauteur de 0,5 m. le VM-02 est terminé le 5 octobre puis Mukhin réalise les premiers tests de roulage au sol, au LII, le 24 novembre 1970.

Début 1971, Yakovlev améliore la visibilité du pilote sur les VM-01 et 02, en remodelant le nez et en surélevant l'habitacle. Le VM-02 est alors assigné au pilote d'usine Mikhail Deksbakh, et le VM-03, qui est construit avec les dernières modifications de fuselage, est assigné à Youri Shevyakov. Mikhail Deksbakh réalise le premier vol du VM-02 en mode conventionnel le 15 Janvier 1971. Le VM-03 fait son premier vol en mode décollage court le 25 mai 1971.

Le 16 juillet, Shevyakov perd le contrôle de l'appareil pendant un atterrissage conventionnel rapide et le 03 se retourne sur la piste. Les réparations dureront jusqu'en juin 1972. Yakovlev modifie alors quelque peu l'appareil, par exemple la voie du train est agrandie à 2,76 mètres en inclinant les trains vers l'extérieur et un parachute frein de 13 m2 est ajouté sous la partie arrière du fuselage.

D'autres modifications sont apportées en 1971-72 incluant des cloisons longitudinales sous le fuselage pour réduire la ré-ingestion des gaz chauds, un piège à couche limite dans les entrées d'air du moteur principal, des prises auxiliaires autour des entrées d'airs principales pour admettre plus d'air en vol stationnaire, et une antenne triangulaire en fibre de verre sur la dérive.

Début 1972, le LII commence des essais en vol intensif, au cours desquels Deksbakh réalise la première transition complète de l'appareil (le 20 Mars 1972). Deksbakh sera plus tard nommé héros de l'union soviétique pour son travail sur le développement des VTOL. En 1972, Deksbakh commence son entraînement sur un hélicoptère Ka-25 à bord du croiseur Moskva, et le 18 novembre 1972, il réalise le premier atterrissage vertical sur ce bâtiment avec le prototype VM-02. Quatre jours plus tard il réalise deux transitions complètes à partir de ce navire.

Les prototypes VM terminent les essais constructeurs le 30 septembre 1974. La production des appareils de série commence alors à Saratov, sous la désignation Yak-36 M. Les premiers appareils de série était construit à un standard similaire au VM-02 modifié.

En février 1975, les prototypes VM avaient réalisés 672 vols et ils ont continué à jouer un rôle de formation et de développement, et en fait le premier avion à embarquer sur le Kiev, en mai 1975, était le VM-02.

Sources :

Air & Cosmos n° 1354 du 25 Nov 1991 et n° 1392 du 21 Sept 1992)
Yakovlev Aircraft since 1924 de B. Gunston et Y. Gordon
Soviet X-Planes de B. Gunston et Y. Gordon
Russian Aviation Museum