Проектирование Як-36 начали в 60-х годах. Примененная на нем силовая установка обеспечивала вертикальный старт и горизонтальный полет. Она состояла из двух турбореактивных подъемно-маршевых двигателей Р-27-300, в выходных соплах которых находились поворотные лопатки, с помощью которых реактивные струи направлялись вниз — при взлете и посадке, либо назад — при горизонтальном полете.
Управление самолетом при вертикальном взлете и посадке, а также на переходных режимах обеспечивается струйными рулями. Они представляют собой воздушные реактивные сопла, расположенные на переднем конце носовой штанги, в хвостовой части фюзеляжа и на концах крыла. Сжатый воздух к ним подводится от компрессоров двигателей и выходит из них, образуя реактивные силы, удерживая машину в нужном положении относительно продольной и поперечной осей. При разгоне начинают действовать обычные аэродинамические органы управления. Як-36 - моноплан с высокорасположенным крылом.
16 сентября 1963 года летчик-испытатель Ю.А. Гарнаев выполнил на нем первый полет. В августе 1964 года на этом самолете стал работать летчик-испытатель В. Мухин. В ходе испытаний скорость достигла 1000 км/ч. Як-36 показали 9 июля 1967 г. на воздушном параде на аэродроме в Домодедово. Пилотировал его В. Мухин. Он же 10 июля 1967 года произвел и последний из 270 полетов. Самолет налетал 23 часа.