Для увеличения дальности полета в 1962 году самолет № 0710 доработали устройством подвески под крылом двух дополнительных топливных баков весом по 81,5 кг.
В том же году летчик М.Х. Халиев и штурман ГА Митрофанов под руководством ведущего инженера В.П.Синцова провели специальные испытания доработанного Як-27Р. Испытания показали, что при сбросе подвесных топливных баков на приборной скорости 850 км/ч деформировалась обшивка правой консоли крыла между баком и гондолой двигателя, и оборвалась тяга заслонки противобледенительной системы. Дополнительные исследования показали, что безопасный сброс баков возможен в прямолинейном полете на приборных скоростях от 450 до 750 км/ч.
Подвесные топливные баки объемом по 1050 л начали устанавливать на разведчиках, начиная с 14 серии Як-27Р.
Для этого у переднего лонжерона между 21-й и 22-й нервюрами установили бомбовые замки БДЗ-56Е. При этом средние узлы навески элеронов перенесли с 26-й на 25 нервюры и установили передний и задний штыри бака. При полетах без подвесных баков замки закрывались обтекателями.
В 1963 году прошел контрольные испытания самолет №0317, выпущенный в 1962 г.
Самолет предъявили для оценки объединенной фотоустановки для плановой съемки. По сравнению с ранее испытывавшимся №0710 на нем колеса КТ-69 заменили на КТ-69/4 с шинами размером 880x230 мм. Вместо командной радиостанции РСИУ-4 поставили РСИУ-5 (Р-802), обеспечивавшую дальность радиосвязи с землей на удалении 360 км с высоты 10000 м.
Испытания показали, что, по сравнению техническими условиями ВВС 1962 года на поставку Як-27Р, машина потяжелела, но ее веса находились в пределах допусков. Правда, снизились максимальная скорость – на 15 км/ч, а практический потолок – на 450 м Хуже обстояло дело с дальностью полета. Без подвесных баков она сократилась на 380 км, что было связано как с ухудшением аэродинамики машины, за счет установки обтекателей, закрывавших узлы подвески дополнительных баков, так и с увеличением удельного расхода топлива двигателями. Дальность же полета с подвесными баками, сбрасывавшимися после выработки из них топлива, сократилась на 610 км.
В 1969 году на самолете Як-27Р № 0704 испытали командную радиостанцию дециметрового диапазона «Эвкалипт-СМб» и рекомендовали ее взамен РСИУ-4В.
В испытаниях семейства самолетов Як-27 принимали участие также летчики ОКБ-115 В.П. Смирнов, А.Л. Колосов, Ю.В. Петров, Г.М. Куркай.
Передающая антенна Як-27Р № 0407 оборудованного опытной разведывательно-корректировочной аппаратурой «Буревестник».
Серийное производство Як-27Р осуществлялось с 1958 года по 1962 г. За это время построено 16 серий в количестве 1б5 самолетов.
Самолеты последней 1б-й серии Як-27Р имели следующие основные конструктивные отличия от машин предыдущих выпусков.
Топографический аэрофотоаппарат АФА-37, имеющий высотность 10 000 м, которая ниже потолка самолета, с 12-й серии заменен аэрофотоаппаратом АФА-41/10, имеющим высотность 20 000 м. Турбохолодильная установка ТХА-300И из-за недостаточной производительности по холодной линии и ненадежности в эксплуатации ввиду частого выхода из строя подшипников турбины с самолета № 0607 заменена на ТХУ-1271 Б.
На самолетах с № 0201 по № 0402 установлена связная радиостанция 1РСБ-70М, а с самолета №0402 по 11-ю серию включительно – радиостанция 1РСБ-70Ж (Р-807), которая заменена радиостанцией «Аргон-С» (Р-835) с 12-й серии ввиду того, что ее высотность ниже потолка самолета: 1РСБ-70Ж имеет высотность 13 000 м, «Аргон-С» – 18000 м.
Приемник УС-9ДМ с 12-й серии заменен приемником УС-8, имеющим более удобный пульт управления, облегчающий настройку в воздухе на радиостанции других диапазонов.
Командная радиостанция РСИУ-4В (Р-801) на самолетах с № 0914 заменена командной радиостанцией РСИУ-5В (Р-802), так как радиостанция РСИУ-5В имеет 20 предварительно настраиваемых каналов, меньший вес и высотность 25000 м, а радиостанция РСИУ-4В – шесть предварительно настраиваемых каналов и высотность 20000 м.
Внутрисамолетное переговорное устройство СПУ-2, обеспечивающее только внутри- самолетную связь, с 8-й серии заменено на СПУ-7, с помощью которого, кроме внутри- самолетной связи, можно было управлять станциями РСИУ-5В, «Аргон-С», радиокомпасом АРК-5 и прослушивать специальные сигналы.
Як-27Р № 0407 оборудованный опытной разведывательно- корректировочной аппаратурой «Буревестник», 1961 г.
Серийные Як-27Р завод в Саратове начал выпускать с марта 1959 года и 11 мая первые три машины, пилотируемые летчиками-испытателями авиационной промышленности вместе со штурманами 47-го отдельного гвардейского разведывательного авиаполка (ограп) перегнали на аэродром Шаталово в Смоленской области. Спустя три дня туда перелетели еще четыре машины.
На изучение новой техники личным составом полка ушло менее месяца, и 5 июня начались полеты. Столь быстрому освоению материальной части способствовал опыт эксплуатации самолетов Ил-28Р, Як-25М и Як-25Р. В тот день после полета летчика-испытателя НИИ ВВС Глазунова, продемонстрировавшего ряд фигур сложного пилотажа, с разрешения заместителя командующего ВВС Московского военного округа первым вылетел командир полка полковник Е.Кравцов. В том же месяце начались массовые полеты на Як-27Р и к концу года самолет освоили 30 экипажей.
Главным событием в 47-м ограп в 1960-м году были войсковые испытания Як-27Р. проходившие с 10 апреля по 1 октября. В них участвовали десять Як-27Р, выпущенных в IV квартале 1959 года и 1-м квартале 1960 г.
Полеты осуществлялись с аэродрома Шаталово, а на боевое применение на полигон Кушалино – из Мигалово (г. Калинин, ныне Тверь). По программе войсковых испытаний летчики полка выполнили 321 полет общей продолжительностью 323 часа 12 минут.
Испытания показали, что установленные генеральным конструктором ограничения по приборной скорости (не более 880 км/ч) и безопасного катапультирования (750 км/ч) значительно сужают эксплуатационные возможности самолета, особенно на малых высотах На самолетах не было устранено большое количество недостатков и дефектов, выявленных на государственных испытаниях.
Прицел-визир ПВ-2Р, впервые установленный на самолете № 0204, доработанном в вариант корректировщика артиллерийского огня, вследствие принципиальных недостатков конструкции не обеспечивал выполнение задач воздушного фотографирования, визуальной разведки и определение навигационных элементов полета. В итоге использование ПВ-2Р на самолете признали нецелесообразным и пожелали установить визир с неограниченным полем зрения, жестко связанный с самолетом. Но другого прицела промышленность не создала, и пришлось довольствоваться тем, что имелось. Недостаточным был и ресурс двигателя – 100 часов.
Отсек с камерными установками Як-27Р № 0407 оборудованного опытной разведывательно- корректировочной аппаратурой «Буревестник».
По результатам войсковых испытаний заказчик сделал замечание, предложив промышленности оснастить Як-27Р радиолокационным прицелом РБП-3 и ночным оборудованием подсветки целей. Конструкторское бюро А.С. Яковлева пыталось решить поставленную задачу, но до оснащения самолета подобным оборудованием дело не дошло по независящим от ОКБ причинам.
Одновременно с войсковыми испытаниями с 13 по 20 июня экипажи полка участвовали в ученьях Сухопутных войск «Дон», выполнив 161 вылет.
Летом следующего года в исторический формуляр полка записали еще одно этапное событие. 9 июля 21 самолет Як-27Р прошел в плотном строю на высоте 125 м со скоростью 850 км/ч над летным нолем аэродрома Тушино. И хотя показ техники прошел без эксцессов, в процессе подготовки к нему пришлось поволноваться как представителям промышленности, так и наземным службам ВВС. Дело в том, что на двух Як-27Р периодически отказывало управление устройством перестановки стабилизатора и, как выяснилось происходило это из-за подгорания электрических контактов в переключателе. На одном разведчике отказало бустерное управление из-за разрушения шланга подвода гидравлической жидкости.