6 сентября 1961 года на аэродроме Энгельс разбился Як-27Р №0314. Нарушение нормальной работы правого двигателя РД-9Ф, связанное с ростом температуры газов и падением оборотов, стоило жизни летчику-испытателю М.М. Чувину и штурману-испытателю Г.И. Горбатову.

В 1960 году летчики А.А. Щербаков (ЛИИ) и Г.Т. Береговой (НИИ ВВС) испытали Як-27Р на штопор и разработали рекомендации строевым пилотам по выводу' машины из этого сложного положения. В частности, было установлено, что после сваливания в штопор двигатели необходимо выключить во избежание перегрева и самопроизвольной их остановки. Запуск двигателей предписывалось производить после выхода из штопора на высотах и скоростях, рекомендованных инструкцией по запуску.

В 1958 году построили летающую лабораторию Як-27Р, предназначенную для отработки разведывательного оборудования самолета Як-28Р. Самолет оснастили радиолокационным бомбардировочным прицелом РБП-3, автопилотом АП-28 и дистанционным астрокомпасом ДАК-И.

В июле 1959 года ГКАТ принял решение об оборудовании на заводе № 292 в 1-м квартале двух серийных Як-27Р телевизионной разведывательно-корректировочной аппаратурой «Буревестник», разработанной в НИИ-380 ГКРЭ. Этому предшествовало указание заместителя председателя Совмина СССР от 1 июля и распоряжение министра обороны от 13 ноября 1959 г.

Фотоснимок аэродрома, сделанные с Як-27Р. Видны самолеты Ту-4 и Як-25.

Аппаратура предназначалась для наблюдения на наземном командном пункте изображения местности и объектов, над которыми пролетал разведчик и их фотографирования, а также визуальной корректировки огня артиллерии.

«Буревестник» установили на трех машинах №0407, 0507 и 0108, одновременно предусмотрев установку автопилота АП-28Н-1. Ддя этого, в связи с размещением двух телевизионных камер, изменили конструкцию и внешние обводы фюзеляжа между 24-м и 37-м шпангоутами, а для установки радиопередающей аппаратуры «Буревестника» – между шпангоутами № 8 (Аи № 14).