Все эти победы подтверждены рапортами, хранящимися в российских военных архивах.
В конце октября 1942 года 210-ю ИАД сняли с Западного фронта, оставив лишь четыре полка. Штаб дивизии и 236-й ИАП перебросили в район Сталинграда, где включили их в состав 2-го САК (смешанный авиакорпус). Теперь дивизия насчитывала три полка: 13-й ИАП, 437-й ИАП и 236-й ИАП (последний полк летал на Яка-1, остальные на Ла-5).
1 декабря 1942 года на разведку вылетели два Яка-1 из 236-го ИАП. За штурвалами истребителей сидели командир полка, подполковник П.А. Антонец и старший лейтенант М.В. Удалов. Пролетая над одним из аэродромов, летчики заметили два взлетающих «мессера». Это была легкая цель. Антонец быстро пересек зону обстрела аэродромных батарей ПВО и первой же очередью срезал ведущий самолет. «Мессер» перевернулся и рухнул на поле. Другой Bf 109 попытался уйти под прикрытие своих зениток, но сделал это слишком медленно. Удалов настиг и срезал противника короткой очередью. 15 декабря десять Як-1 из того же полка прикрывало группу Ил-2, штурмовавших немецкую танковую колонну в районе Южного Клыкова. Советские самолеты столкнулись с 12 Bf 109. Истребители приняли удар на себя, предоставив штурмовикам спокойно делать свою работу. В этой безуспешной атаке немцы потеряли два Bf 109.
По официальным данным советской стороны три полка 201-й ИАД в период с 20 ноября 1942 года по 15 апреля 1943 года потеряли 39 летчиков. То есть за полгода каждый полк терял в среднем едва ли дюжину пилотов, что с учетом напряженности боев представляется и вовсе небольшой величиной.
Части 16-й воздушной армии начали боевые действия между Доном и Волгой еще не закончив формирования.
9 августа два Яка-1 из 563-го ИАП, пилотируемых А.В. Обориным и В.А. Орешиным, завязали бой с шестью «мессерами». Советские пилоты сбили по одному Bf 109, третьего Оборин таранил. Несмотря на повреждения, Оборин дотянул свою машину до аэродрома. 17 сентября летчики 16-й ВА сбили 15 вражеских самолетов, потеряв семь Як-1. Следующий день отличался ожесточенными боями. Сбив 26 немецких самолетов, 16-я ВА потеряла 32 машины (не известно сколько из них составляли Яки-1). Когда сбить немецкий самолет не удавалось, советские летчики шли на таран. Так 14 сентября 1942 года И.М. Чубарев сбил Fw 189. Его Як-1 из 237-го ИАП совершил вынужденную посадку.
В другой день пять Як-1 из 283-й ИАД не смогли прикрыть шесть Ил-2 из 245-го ШАП. Штурмовики были перехвачены более чем десятью немецкими истребителями и все сбиты, правда, четырем Илам-2 удалось дотянуть до своей стороны линии фронта. 23 сентября 1942 года шестерка Як-1 из 512-го ИАП, возглавляемая капитаном И.П. Моторным, атаковала большую группу немецких самолетов в районе хутора Вертячный. Моторный сбил в бою два истребителя. 27 сентября Як-1 лейтенанта В.Ю. Пятова из 211-го ИАП отрубил винтом хвост у Do 215 после чего приземлился на своем аэродроме.
Оснащенные почти исключительно Яками-1 обе дивизии в сентябре 1942 года понесли потери, но и одержали множество воздушных побед. 220-я ИАД сбила 93 самолета противника, потеряв 91 машину и 43 пилота. 283-я ИАД сбила 105 самолетов, потеряв 66 Як-1 и 35 пилотов (соответственно 43 % и 30 % от личного состава).
Напряженные бои продолжились в октябре. 20 октября 1942 года шесть Як-1 из 520-го ИАП, ведомых майором Д.И. Родиным, вступили в очередной воздушный бой. Шестерка истребителей прикрывала наземные войска в районе Конной Балки. Патрулируя пространство истребители перехватили три группы по 6–8 немецких бомбардировщиков, сопровождаемых четырьмя Bf 109. На первую группу, состоявшую из Ju 87, двинулось четыре Яка, которые обратили немцев в бегство. Вскоре «штуки» и два «мессера» исчезли за горизонтом. Тем временем советские летчики атаковали группу Ju 88. Однако чтобы сбить один бомбардировщик потребовались совместные усилия ведущего и ведомого: пары майора Родина и капитана А.А. Ефремова смогли сбить по одному Ju 88.
Очень активно и с большим успехом действовали Яки-1 из 16-й В А во время ликвидации Сталинградского котла. 12 января 1943 года звено Як-1 из 176-го ИАП, возглавляемое старшим лейтенантом М.И. Макаревичем, сбило в районе Большой Россошки три немецких самолета. Другое звено — из 520-го ИАП — сбило 17 января в районе аэродрома Гумрак один Ju 88. Спустя два дня четыре Яка-1 из того же полка, ведомые старшиной В.Ф. Виноградовым, в том же районе сбили два Не 111.
Действовавший на Юго-Западном фронте в районе Харькова 434-й ИАП прикрывал с воздуха сухопутные войска. Во время одного из вылетов 17 Як-1 завязали бой с 19 Bf 109. Вскоре подоспело еще 9 Bf 109. Советская и немецкая стороны потеряли по три самолета. Победы на свой счет записали пилоты Котов, Баклан и Карначинок. Полк отличился под Сталинградом, сбив там в течение трех недель в июне-июле 1942 года 35 немецких самолетов, потеряв при этом двадцать машин и нескольких летчиков. Если учесть тот факт, что за это время пилоты совершили 880 боевых вылетов, то уровень потерь оказывается очень низким — всего одна машина на 44 боевых вылета.
Яки-1 находились на вооружении 102-й ИАД ПВО, которая получила почетное название «Сталинградской», стала гвардейской (2-я ГИАД) и была награждена орденом Красного Знамени. Первой победой дивизии стал сбитый разведывательный Ju 88. 1 января 1942 года его таранил на Яке-1 сержант Ю. Лямин из 788-го ИАП. Позднее под Сталинградом дивизия сбила пять Ju-87 и четыре Bf 109. Эти победы одержали десять Як-1 из 788-го ИАП, ведомых майором С. Удовенко. Успешные бои вели также пилоты из 629-го ИАП, входившего в ту же дивизию и тоже оснащенного Яками-1. За два последних дня сентября лейтенант Ф. Федоров сбил Bf 109 и МС 200, a Ju 88 он сбил совместно с другим пилотом. Младший лейтенант Кочетов, также из 629-го ИАП, сбил Ju 87 и Bf 109. Дивизия также несла потери и к концу ноября 1942 года из более чем ста самолетов в дивизии осталось лишь тридцать боеспособных машин.
2 сентября 1942 года завод в Саратове получил распоряжение передать 8-й воздушной армии самолеты, выпущенные за две недели. Как вспоминает генерал-майор технической службы И.С. Левин уровнем оснащенности авиацией под Сталинградом интересовался сам Сталин, который приказал, чтобы каждый построенный в Поволжье самолет использовался в этом районе.
В ходе боев под Сталинградом перешел на Яки-1 известный 9-й ГИАП. Первым на новой машине совершил боевой вылет 27 октября 1942 года И. Сержантов. 13 марта 1942 года Сержантов сбил МС 200 в районе Аксая.
Опытные летчики полков действовали там, где тяжелее. Под Сталинградом тяжело было везде. Когда 6-я армия Паулюса попала в окружение, перед летчиками поставили задачу пресечь снабжение окруженных войск по воздуху. Полк перебросили на аэродром Зеты. На следующий день, 21 ноября 1942 года, аэродром подвергся налету немецких пикирующих бомбардировщиков. Несколько Як-1 получили повреждения, но быстро вернулись в строй.
Летая на Яке-1, летчик А. Карасев сбил под Сталинградом шесть немецких самолетов и участвовал в 35 воздушных боях. Среди одержанных им побед был сбитый 17 декабря 1942 года Bf 109 и 30 января 1943 года Ju 88.
Аркадий Ковачевич сбил 14 декабря Ju 87 и Bf 109, а пять дней спустя — Do 215. Иван Королев, который закончил войну с 18 победами, под Сталинградом дважды был сбит. Ахмет-Хан Султан провел в районе Сталинграда 51 воздушный бой, сбив шесть вражеских самолетов. Другим знаменитым летчиком 9-го ГИАП был безногий Георгий Кузьмин. Увечье не помешало Кузьмину сбить за войну 20 немецких самолетов и стать первым асом полка. 22 января 1943 года пятерка Як-1, ведомая Кузьминым, завязала бой с 14 немецкими самолетами и сбила шесть вражеских машин. Несколькими днями раньше — 10 января 1943 года был сбит и совершил вынужденную посадку один из лучших советских асов, командир полка Лев Шестаков, ведший на задание восьмерку Як-1.