24 марта 1966 года состоялся первый полёт палубного штурмовика СВВП Як-36 по полному профилю — с вертикальным взлётом и посадкой, поднял машину лётчик-испытатель ОКБ А.С. Яковлева Валентин Григорьевич Мухин. Этому историческому полёту предшествовали три других – в июле 1964 года В.Г. Мухин выполнил на Як-36 первый полёт, но с разбегом и пробегом; в сентябре 1964 года впервые выполнил на нём свободное висение; в феврале 1966 года – вертикальный взлёт, полёт по кругу и посадку по самолётному.
Одноместный Як-36 имел два подъёмно-маршевых ТРД Р27-300 с поворотными соплами, расположенных в носовой части фюзеляжа, в носовой и хвостовой частях фюзеляжа были установлены струйные рули, сопла которых находились в хвостовой части фюзеляжа, на законцовках крыла и передней штанге. Разгон выполнялся при повороте сопел двигателей в горизонтальное положение.
Первый публичный показ Як-36 состоялся во время воздушного парада в Домодедово в июле 1967 года. Самолёт стал прототипом первого советского серийного СВВП Як-38.