Испытания проходили с 19 января по 5 февраля 1963 года, но в качестве эталона самолет так и не приняли. Сказалась неустойчивая работа РСБН-2, а отсутствие радиовысотомера снижало безопасность полета.

В 1960-е годы испытывались Як-27Р с колес – но-лыжным шасси для эксплуатации с грунтовых ВПП и ночной разведчик Як-27РН.

В начале 1961 года планировалась модернизация Як-27РН для ведения разведки ночью с малых высот. Однако в связи с выработкой ресурса и проектированием более перспективного Як-28Р, все работы в этом направлении прекратили.

В апреле 1960 года в НИИ ВВС проходил контрольные испытания корректировщик артиллерийского огня Як-27Р № 0204, оборудованный доработанным прицелом-визиром ПВ-2Р. ПЬ их результатам приняли решение об установке ПВ-2Р на серийные разведчики. 31 мая этот самолет, пилотировавшийся летчиком Крыловым (47-й огран), при перелете в Одессу потерпел аварию, сев с заторможенными в воздухе колесами. На пробеге колеса «разулись» и от трения о бетонные плиты ВПП загорелись ступицы, изготовленные из магниевого сплава «Электрон». От огня возникшего в отсеке уборки главной опоры шасси вспыхнули фотопленка, в то время изготавливавшаяся из целлюлозы, и топливные баки. Самолет сгорел, но экипаж успел его покинуть.

Як-27Р на контрольных испытаниях, 1959 г.

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.