Оснащенные почти исключительно Яками-1 обе дивизии в сентябре 1942 года понесли потери, но и одержали множество воздушных побед. 220-я ИАД сбила 93 самолета противника, потеряв 91 машину и 43 пилота. 283-я ИАД сбила 105 самолетов, потеряв 66 Як-1 и 35 пилотов (соответственно 43 % и 30 % от личного состава).
Напряженные бои продолжились в октябре. 20 октября 1942 года шесть Як-1 из 520-го ИАП, ведомых майором Д.И. Родиным, вступили в очередной воздушный бой. Шестерка истребителей прикрывала наземные войска в районе Конной Балки. Патрулируя пространство истребители перехватили три группы по 6–8 немецких бомбардировщиков, сопровождаемых четырьмя Bf 109. На первую группу, состоявшую из Ju 87, двинулось четыре Яка, которые обратили немцев в бегство. Вскоре «штуки» и два «мессера» исчезли за горизонтом. Тем временем советские летчики атаковали группу Ju 88. Однако чтобы сбить один бомбардировщик потребовались совместные усилия ведущего и ведомого: пары майора Родина и капитана А.А. Ефремова смогли сбить по одному Ju 88.
Очень активно и с большим успехом действовали Яки-1 из 16-й В А во время ликвидации Сталинградского котла. 12 января 1943 года звено Як-1 из 176-го ИАП, возглавляемое старшим лейтенантом М.И. Макаревичем, сбило в районе Большой Россошки три немецких самолета. Другое звено — из 520-го ИАП — сбило 17 января в районе аэродрома Гумрак один Ju 88. Спустя два дня четыре Яка-1 из того же полка, ведомые старшиной В.Ф. Виноградовым, в том же районе сбили два Не 111.
Действовавший на Юго-Западном фронте в районе Харькова 434-й ИАП прикрывал с воздуха сухопутные войска. Во время одного из вылетов 17 Як-1 завязали бой с 19 Bf 109. Вскоре подоспело еще 9 Bf 109. Советская и немецкая стороны потеряли по три самолета. Победы на свой счет записали пилоты Котов, Баклан и Карначинок. Полк отличился под Сталинградом, сбив там в течение трех недель в июне-июле 1942 года 35 немецких самолетов, потеряв при этом двадцать машин и нескольких летчиков. Если учесть тот факт, что за это время пилоты совершили 880 боевых вылетов, то уровень потерь оказывается очень низким — всего одна машина на 44 боевых вылета.
Яки-1 находились на вооружении 102-й ИАД ПВО, которая получила почетное название «Сталинградской», стала гвардейской (2-я ГИАД) и была награждена орденом Красного Знамени. Первой победой дивизии стал сбитый разведывательный Ju 88. 1 января 1942 года его таранил на Яке-1 сержант Ю. Лямин из 788-го ИАП. Позднее под Сталинградом дивизия сбила пять Ju-87 и четыре Bf 109. Эти победы одержали десять Як-1 из 788-го ИАП, ведомых майором С. Удовенко. Успешные бои вели также пилоты из 629-го ИАП, входившего в ту же дивизию и тоже оснащенного Яками-1. За два последних дня сентября лейтенант Ф. Федоров сбил Bf 109 и МС 200, a Ju 88 он сбил совместно с другим пилотом. Младший лейтенант Кочетов, также из 629-го ИАП, сбил Ju 87 и Bf 109. Дивизия также несла потери и к концу ноября 1942 года из более чем ста самолетов в дивизии осталось лишь тридцать боеспособных машин.
2 сентября 1942 года завод в Саратове получил распоряжение передать 8-й воздушной армии самолеты, выпущенные за две недели. Как вспоминает генерал-майор технической службы И.С. Левин уровнем оснащенности авиацией под Сталинградом интересовался сам Сталин, который приказал, чтобы каждый построенный в Поволжье самолет использовался в этом районе.
В ходе боев под Сталинградом перешел на Яки-1 известный 9-й ГИАП. Первым на новой машине совершил боевой вылет 27 октября 1942 года И. Сержантов. 13 марта 1942 года Сержантов сбил МС 200 в районе Аксая.
Опытные летчики полков действовали там, где тяжелее. Под Сталинградом тяжело было везде. Когда 6-я армия Паулюса попала в окружение, перед летчиками поставили задачу пресечь снабжение окруженных войск по воздуху. Полк перебросили на аэродром Зеты. На следующий день, 21 ноября 1942 года, аэродром подвергся налету немецких пикирующих бомбардировщиков. Несколько Як-1 получили повреждения, но быстро вернулись в строй.
Летая на Яке-1, летчик А. Карасев сбил под Сталинградом шесть немецких самолетов и участвовал в 35 воздушных боях. Среди одержанных им побед был сбитый 17 декабря 1942 года Bf 109 и 30 января 1943 года Ju 88.
Аркадий Ковачевич сбил 14 декабря Ju 87 и Bf 109, а пять дней спустя — Do 215. Иван Королев, который закончил войну с 18 победами, под Сталинградом дважды был сбит. Ахмет-Хан Султан провел в районе Сталинграда 51 воздушный бой, сбив шесть вражеских самолетов. Другим знаменитым летчиком 9-го ГИАП был безногий Георгий Кузьмин. Увечье не помешало Кузьмину сбить за войну 20 немецких самолетов и стать первым асом полка. 22 января 1943 года пятерка Як-1, ведомая Кузьминым, завязала бой с 14 немецкими самолетами и сбила шесть вражеских машин. Несколькими днями раньше — 10 января 1943 года был сбит и совершил вынужденную посадку один из лучших советских асов, командир полка Лев Шестаков, ведший на задание восьмерку Як-1.
Большую победу одержали советские летчики 2 февраля 1943 года. Восемь Як-1, ведомых старшим лейтенантом А.В. Алелюхиным. Завязав бой с группой из десяти Bf 109 и Bf ПО, советские пилоты сбили два Bf 109 и одного Bf 110. В тот же день в другом бою четыре Яка-1 Ю.П. Дранищева перехватили 25 немецких бомбардировщиков, сопровождавшихся семью истребителями. Младшие лейтенанты И.Г. Борисов и И.Ю. Сержантов сбили по одному бомбардировщику.
Пира Як-3 летит над побережьем Франции. Истребители Як сочетали в себе грациозность и легкость управления пилотажного самолета, достаточную для Восточного фронта огневую мощь, собирались из недорогих материалов рабочими с более низкой квалификацией, чем у коллег на Западе, потому их можно считать оптимальным средством ведения воздушной войны в сложившихся для СССР условиях.
Як-1 на аэродроме перед стартом.
Як-1б заправляют перед вылетом.
Воздушное прикрытие 62-й армии осуществляла 287-я ИАД. 24 октября 1942 года четыре Яка-1 из 293-го ИАП перехватили шесть Ju 88, сопровождаемых двумя Bf 109. В стремительной атаке советские пилоты сбили один истребитель и один бомбардировщик. 2 ноября 1942 года шесть истребителей из того же полка летели к северу Сталинграда, когда их атаковало восемь Bf 109. Одновременно в воздухе появилось 12 Ju 87. Яки-1 уклонились от боя с истребителями и атаковали пикирующие бомбардировщики. Атака была столь успешной, что немцы потеряли семь «штук», а также два «мессера». Потери советской стороны составили только один самолет.
Больших успехов добился в начале 1943 года 32-й ГИАП, летающий на Як-1. 14 января 16 Як-1 сопровождало Илы-2. Во время вылета группу атаковало 14 Bf 109 и гвардейцы сбили два «мессера». На следующий день 18 истребителей сопровождало группу Пе-2. Над Великими Луками советских летчиков атаковало порядка двадцати Bf 109 и Fw 190. Сталинские соколы сбили восемь немцев, потеряв только одного летчика — П.П. Нейсышева. «Пешки» потерь не понесли. 18 февраля летчики 32-го ГИАП сбили два немецких истребителя, потеряв один самолет, а 21 февраля записали на свой счет три воздушные победы. 6 марта два Героя Советского Союза — И. Холодов и А. Баклан — таранили по одному немецкому истребителю. Холодову пришлось прыгать с парашютом, а Баклан совершил вынужденную посадку. 9 марта был особенно удачным днем, когда действуя совместно с 875-м ИАП, летающим на Як-7Б, гвардейцы сбили 21 немецкий самолет, в том числе три Ju 88, которые попытались бомбить полковой аэродром. 15 марта восемь Як-1 в бою с 14 немецкими истребителями, сбило четыре «фрица» без потерь со своей стороны.
Точные потери 32-го ГИАП не известны, но 1-й ИАК (всего 5 полков, включая 32-й ГИАП) в период с 4 декабря 1942 года по 20 марта 1943 года потерял 95 самолетов и 60 пилотов.
23 октября 1942 года под Сталинградом шесть Як-1 из 293-го ИАП 287-й ИАД прикрывали сухопутные войска. Когда самолеты взлетели, аэродром полка был блокирован шестью Bf 109. Советские истребители прорвались через немцев, и атаковали группу бомбардировщиков, шедших бомбить Сталинградский Тракторный Завод. В завязавшемся сражении советским летчикам удалось сбить четыре «юнкерса» и два «мессера». С нашей стороны погиб сержант А.Д. Бояркин, чей Як-1 взорвался при заходе на посадку.
2 ноября шестеро самолетов полка завязали бой с восемью Bf 109 над северными районами Сталинграда. Одновременно появилось 12 Ju 87. Поскольку пикировщики были основной целью (имелся приказ командующего 8-й ВА, предписывающий сбивать немецкие бомбардировщики любой ценой, вплоть до тарана), советские летчики дважды атаковали «штуки», сбив сначала четыре, а потом еще три Ju 87. Затем начался бой с Bf 109, в котором советским пилотам удалось сбить два «мессера» ценой одного Яка-1.
16 декабря 1942 года во время боев в районе Великих Лук восемь Як-1 из 653-го ИАП завязали бой с 16 Ju 88, сопровождаемых десяткой Bf 109 из JG 51. Советские летчики без потерь со своей стороны сбили четыре немецких самолета.