Vào lúc Chiến tranh vệ quốc vĩ đại nổ ra ngày 22 tháng 6-1941, 425 chiếc Yak-1 đã được sản xuất, mặc dù nhiều chiếc còn đang được vận chuyển hoặc chưa lắp ráp. Người ta nhanh chóng nhận ra rằng nhiều trận không chiến được thực hiện ở độ cao dưới 4.000 m (13.000 ft) không có lợi cho các loại máy bay chiến đấu mới của Liên Xô, vốn được thiết kế để hoạt động ở độ cao lớn. Dù vậy, Yak-1 tỏ ra có ưu thế đáng kể so với các đồng đội Xô Viết của nó. Yak-1M lượn một vòng tròn chỉ mất 17 giây. MiG-3 có tính năng bay ở tầm cao tốt nhất, lại mất ưu thế ở tầm thấp và tầm trung, và vũ khí hạng nhẹ của nó không đủ năng lực để làm máy bay tấn công mặt đất. LaGG-3 chịu một ảnh hưởng đáng kể đến tính năng (thấp hơn chiếc nguyên mẫu đến 100 km/h) do nhà máy sản xuất không có kinh nghiệm với cấu trúc gỗ, bị cong vênh khi chịu đựng các yếu tố bên ngoài. Lớp gỗ dán bên ngoài Yak-1 cũng chịu ảnh hưởng thời tiết, nhưng khung thép đã giữ máy bay hầu như không bị sứt mẻ gì.

Vấn đề lớn nhất của máy bay ở thời kỳ đầu là nó bị rò rỉ nhiên liệu vì nứt các mối hàn thùng nhiên liệu do rung động. Và nắp buồng lái không thể mở được khi đang bay với tốc độ cao, có thể giam chặt phi công trong các vụ rơi. Do đó, một số phi công cho loại bỏ cả thảy phần trượt của nắp buồng lái. Thiết bị liên lạc vô tuyến kém tin cậy và tầm quá ngắn cũng thường bị loại bỏ để giữ trọng lượng máy bay. Cũng như đa số những động cơ trang bị bộ chế hòa khí, động cơ M-105 không thể chịu đựng lực G âm làm nhiên liệu không bơm được đến động cơ.

Dù sao, Yak-1 cũng được các phi công ưa thích. 24 chiếc đã được gửi tới một phi đội toàn phụ nữ lái 586 IAP, trong đó có những "Ách" nữ duy nhất của thế giới với 11 (Katya Budanova) và 12 (Lydia Litvyak) chiến công. Yak-1 cũng là máy bay trang bị trước tiên cho Trung đoàn Không quân Tiêm kích Ba Lan số 1 "Varshava" và phi đội Pháp Normandie-Niemen.

Tầm quan trọng của Yak-1 trong Thế Chiến II thường được đánh giá thấp hơn thực tế. Những chiếc hậu duệ của Yak-1 như: Yak-7, Yak-9 và Yak-3, trong thực chất là cùng thiết kế máy bay với các cải tiến, nhưng theo thông lệ Xô Viết được đặt tên khác nhau; trong khi những chiếc cùng thời như Spitfire, Bf 109 hay Fw 190, được xem như cùng tên nhưng có nhiều biến thể. Nếu như tính chung tổng số máy bay Yak có động cơ piston, nó là loại được sản xuất nhiều nhất trong lịch sử, có đến trên 36.000 chiếc tổng cộng.