El diseño del Yak-141, único en su tipo, obtenía sus capacidades de aterrizaje vertical a través de un sistema que combinaba motores de sustentación y motores de sustentación/traslación además de ventiladores verticales y toberas de escape de gases inclinables.
Los motores de sustentación estaban colocados atrás de la cabina y eran empleados únicamente en la fase de despegue mientras que en el vuelo tradicional horizontal eran apagados. Por su parte el motor principal estaba colocado en la parte de atrás del fuselaje y tenía una tobera giratoria para el escape de los gases de la turbina, además de un posquemador que le permitía a la aeronave alcanzar velocidades supersónicas. Para aumentar el control del avión a velocidades superiores a la del sonido, el Yak-141 contaba con dos timones verticales.
El escape del propulsor principal era vectorizado hacia abajo a un ángulo de 90 grados y contaba con anillos de forma excéntrica, que podían girar en dos etapas y en direcciones distintas lo que permitía inclinare la tobera hacia abajo. Este sistema, junto con los motores de sustentación, permitía el vuelo estacionario del aparato.
Los motores de sustentación contaban con compuertas que se abrían sobre el fuselaje del avión para permitir el paso del aire, además de otras compuertas de escape ubicadas bajo el fuselaje del aparato que permitían empujar el aire a presión hacia abajo con lo que se lograba producir un efecto de sustentación.
Con el fin de alcanzar la suficiente potencia para elevar verticalmente el avión cuando este estaba cargado a su máxima capacidad, era necesario emplear el posquemador por lo cual no podía ser usado en cualquier pista debido al calor generado por el escape de los gases del motor que podía ocasionar el incendio del combustible que se encontrara cerca además de calcinar la pista misma.
Se esperaba que el Yak-141 pudiera volar a una velocidad máxima de Mach 1.7 aunque nunca alcanzo dicha velocidad durante las pruebas. Además estaba proyectado para contar con una maniobrabilidad comparable a la del Mig-29.
El programa dio inicio en 1975. El primer vuelo convencional con despegue convencional se efectuó el 9 de marzo de 1987 mientras que el primer vuelo vertical, con despegue y aterrizaje vertical se llevó a cabo el 29 de diciembre de 1989.
En 1991 se le dio la designación de Yak-41M con el fin de dar a entender que era una aeronave multipropósito, un cazabombardero aunque su capacidad de combate, velocidad, alcance y autonomía de vuelo era limitada comparada con cazas como el Mig-29 y el Su-27.
A mediados de ese año el programa fue cancelado debido a la reducción en el presupuesto militar de la Unión Soviética. Debido a esto la Yakovlev que diseño el aparato ha intentado crear un nuevo interés internacional con el fin de revivir el programa. De hecho le propuso a la India una versión mejorada denominada Yak-43 que sería capaz de enfrentar el F-35C de la US Navy.
Sin embargo la idea fue rechazada debido a sus capacidades limitadas y a que es superado ampliamente por el Su-33, el cual es superior en velocidad, alcance, carga de armas y capacidad de combate.
El Yak-141 es un avión de combate de 1 tripulante con una longitud de 18.30 metros, una envergadura de 13.97 metros y una altura de 5 metros. Cuenta con una superficie alar de 31.7 metros cuadrados, un peso al vacio de 11650 kilogramos y un peso con carga máxima de 19500 kilogramos. Está equipado con un turbojet MNPK Soyuz R-79V-300 que le brinda una potencia de 108 kilonewtons. Para el vuelo estacionario cuenta con 2 propulsores RKBM RD-41 que brindan un empuje unitario de 42 kilonewtons.
En cuanto a su rendimiento, el Yak-141 puede volar a una velocidad máxima de Mach 1.8, posee un alcance de 1400 kilómetros y cuenta con techo de servicio de 15500 metros.
Este armado con un cañón calibre 30 mm GSh-301 con 120 disparos y cuenta con 5 puntos de anclaje con capacidad para llevar 2600 kilogramos de carga cada uno.
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