Yak-25 - phiên bản sản xuất đầu tiên trang bị radar RP-1D "Izumrud". 67 chiếc được chế tạo.
Yak-25M - phiên bản sản xuất cơ bản với một số cải tiến thứ yếu, nâng cấp động cơ thành loại AM-5A và trang bị radar mới RP-6 "Sokol". 406 chiếc được chế tạo.
Yak-25MG - một số chiếc Yak-25M được trang bị mới hệ thống 'Gorizont-1' cho phép nó được điều khiển bay từ mặt đất cho nhiệm vụ đánh chặn.
Yak-25K-5 - Yak-25M bỏ pháo, trang bị radar "Izumrud" và 4 tên lửa RS-1U (NATO AA-1 "Alkali"), sản xuất với số lượng nhỏ.
Yak-25K-7 - Yak-25M thử nghiệm với tên lửa K-7L. Loại vũ khí này không được đưa vào sử dụng và phiên bản này bị hủy bỏ.
Yak-25K-8 - Yak-25M thử nghiệm 2 tên lửa K-8 (NATO AA-3 'Anab'). Sau này được nâng cấp lên thành Yak-28P.
Yak-25K-75 - Yak-25M thử nghiệm tên lửa K-75. Phiên bản này không được đưa vào sử dụng và bị hủy bỏ.
Yak-25R (Yak-125) - phiên bản trinh sát với một chỗ ngồi thứ 2 cho hoa tiêu và 2 camera. Trang bị pháo 23 mm, 10 chiếc được chế tạo.
Yak-25RV - phiên bản trinh sát bay trên độ cao lớn với cánh mới, camera và bộ cảm biến trong thân máy bay. Một số chiếc được giữ lại vũ khí là những khẩu ohaos. 155 chiếc được chế tạo.
Yak-25RR - Yak-25RV trang bị cảm biến chuyên dụng để kiểm tra mức độ ô nhiễm phóng xạ.
Yak-25RRV - Yak-25RV trang bị cảm biến chuyên dụng SIGINT.
Yak-25PA - phiên bản đánh chặn trên độ cao lớn, chỉ là mẫu thử nghiệm.
Yak-25RV-I - phiên bản giả làm mục tiêu cho máy bay đánh chặn bay tập.
Yak-25RV-II - máy bay không người lái được dẫn đường cho máy bay đánh chặn trang bị vũ khí bay tập.
Yak-26 - phiên bản máy bay ném bom, 9 chiếc được chế tạo.
Yak-27 - phiên bản nâng cấp của Yak-25 trang bị động cơ tên lửa phụ để nâng cao hiệu suất bay cao.
Yak-27P - phiên bản đánh chặn của Yak-27, không được đưa vào phục vụ.
Yak-27R - phiên bản trinh sát của Yak-27, khoảng 160 chiếc được chế tạo.
