При создании Як-1М уменьшение веса самолета имело исключительное значение. В то время это была необычайно сложная работа, ведь прототип — Як-1 — и так отличался высоким весовым совершенством. Бороться приходилось, без преувеличения, за каждый грамм. Конструкторы провели скрупулезный анализ буквально каждого элемента самолета, заново пересмотрели состав полезной нагрузки и даже несколько сократили запас топлива. Для Як-1М было сделано новое, более тонкое крыло меньшей, чем у Як-1, площади и с металлическими лонжеронами, как на Як-9. Оперение также имело меньшие размеры.
Результаты всей этой работы получились впечатляющими — вес Як-1М оказался на 220–250 кг меньше, чем у серийных Як-1. И это без какого-либо ущерба эксплуатационным качествам, мощи вооружения, приборному оборудованию, на что вынужденно шли в 1942 г. при облегчении части серийных Як-1.
Очень большое внимание было уделено аэродинамике самолета. Тщательно искалась и использовалась каждая возможность для улучшения общей аэродинамики планера, отдельных элементов компоновки, снижению аэродинамических потерь, приходящихся на системы охлаждения. Общая компоновка самолета была оставлена прежней (для большей унификации производства с Як-1), только маслорадиатор перенесли из-под двигателя в центропланную часть крыла, где параллельно поставили два круглых радиатора, входы к ним устроили через тоннели в передней кромке крыла, а выходы на нижней поверхности крыла справа и слева от водорадиатора. Это мероприятие позволило существенно улучшить обводы носовой части фюзеляжа.
На втором опытном экземпляре — Як-1М «дублер» — конструкторы реализовали все предложения ЦАГИ, кроме перемещения всасывающего патрубка в носовую часть фюзеляжа.
