После войны ремонт с восстановлением прочности крыла Як-3 13-й ВА и авиации Краснознаменного Балтийского флота осуществился на ленинградском авиазаводе № 272.
Весной 1945 года (видимо, в конце мая) 25 Як-3 поступили в 317-ю иад Московского истребительного корпуса ПВО и на 1 июня базировались, в частности, на аэродромах Клин (три машины в управлении дивизии и десять — в 562-м иап), Центральный аэродром Москвы (два самолета в 12-м гиап) и Алферьево (10 машин). На 1 декабря 1945 года в дивизии числилось 34 Як-3.
На 6 июня 1946 года в 736-м иап 317-й иад ПВО числилось десять машин (№ 0236, 2032, 2938, 3430, 3830, 6431, 6530, 7930, 9334 и 9731) с моторами ВК-105ПФ2. В связи с расформированием дивизии и полка все самолеты передали в 562-й иап.
Видимо, 317-я иад была единственной в ПВО, эксплуатировавшей Як-3, поскольку в списке боевого состава ИА ПВО в годы войны («Вестник противовоздушной обороны», № 4, 1991, с.35) эти машины не упомянуты.
В 1943 году на серийных истребителях Як-9 выявился серьезный дефект. Из-за нарушения технологии производства на нескольких машинах в полете оторвалась фанерная обшивка крыла. Для устранения этого дефекта в воинские части командировали бригады рабочих завода № 166, и к началу Курской битвы все машины находились в строю. Но в следующем году с фронтов вновь стали поступать сообщения о срыве обшивки, правда, на истребителях Як-3.
Первый случай срыва обшивки, как говорилось выше, был зафиксирован в июле 1944 года в 91-м иап в ходе войсковых испытаний. Сделала ли промышленность необходимые выводы, неизвестно, но в августе и осенью 1944 года произошло еще несколько подобных случаев.
Так, 26 октября в 8 км южнее аэродрома Ленка (в 27 км северо-восточнее Варшавы) потерпел катастрофу Як-3 № 1811 с мотором М-105ПФ2, выпущенный 16 июня того же года заводом № 292. Самолет к тому времени налетал 30 часов. В тот день летчик 157-го истребительного авиационного Брестского Краснознаменного полка (командир — майор Зудилов) 234-й истребительной авиационной Мозырской дивизии 6-го иак младший лейтенант М. Д. Батов, будучи ведомым и выполняя учебно-боевой полет, сорвался в штопор. Расследование трагедии показало, что, вероятнее всего, произошел «обрыв обшивки и разрушение крыла».
Это подтверждалось случаями отрыва обшивки крыла в полку 24 октября на Як-3 младшего лейтенанта Афанасьева при выполнении учебно-боевого полета (на правой консоли крыла между 14-й и 18-й нервюрами и отставание обшивки от заднего левого лонжерона) и 26 октября на Як-3 лейтенанта Макштеева (срыв обшивки между 2-й и 17-й нервюрами).
