Mẫu thử nghiệm Yak-30 bay vào năm 1960. Vào 12 tháng 9 1961, Yak-30 đã lập một kỷ lục vận tốc khi đạt tốc độ 773.308 km/h trong 15/25 km của đường bay. 25 tháng 9 1961, Yak-30 lại lập một kỷ lục bay cao khi đạt đến độ cao là 16.128 m do phi công Smirnov điều khiển.

Dù Yak-30 được thiết kế để nhằm mục đích cung cấp máy huấn luyện cho quân đội, nhưng Liên Xô đã quyết định chọn mua loại phản lực huấn luyện L-29 do Séc sản xuất.

Một số trang bị đặc biệt của Yak-30 đã được sử dụng để hướng dẫn cho máy bay không người lái Yak-25RV-II bay trên độ cao lớn, khi nó tham gia vào các bài tập bắn đạn thật của các trung đoàn tiêm kích đánh chặn