На аэродроме стал регулярно появляться его новый первый заместитель Г.И.Хрустицкий. Однако, когда начались госиспытания, заказчик выдвинул ряд претензий. По целому ряду причин ОКБ не могло в поставленные сроки устранить некоторые из них. Двигатели недодавали расчетной тяги, и это повлияло на характеристики опытного бомбардировщика. Устранить недостатки попытались на втором опытном экземпляре самолета.

Вторую опытную машину (Як-28-2) тоже получили, переделав серийный Як-26. От Як-28-1 самолет отличался прежде всего новыми двигателями Р-11АФ-300 с тягой на форсаже по 5750 кгс. Их применение потребовало разработать новые гондолы с увеличенной площадью поперечного сечения и воздухозаборниками овальной формы. На входе воздухозаборника было установлено центральное тело новой конструкции, а на выходе мотогондол - сопло Лаваля, которое, по расчетам, должно было обеспечить дополнительную тягу. Эти мотогондолы были разработаны под руководством нового начальника моторного отдела ОКБ профессора Поликовского, ранее возглавлявшего ЦИАМ.

Первый опытный самолет Як-129

Опытный бомбардировщик Як-28Б

Когда начались испытания, выяснилось, что разгон самолета от М=1,3 до М=1,6 происходит очень медленно, и попытки достичь максимальной скорости связаны с настолько большим перерасходом топлива, что его может не хватить для возвращения на аэродром. Для уменьшения потерь воздухозаборники оснастили двухпозиционным центральным конусом, который выдвигался при достижении скорости, соответствующей М=1,45.