Переход «Минска» наглядно продемонстрировал необходимость принятия мер в части повышения боевых возможностей первого советского серийного СВВП. Проблему пытались решить двумя способами — реализацией взлета самолета с коротким разбегом и оборудованием крейсера «Новороссийск» огромными газоотводными устройствами, которые в теории сулили прирост тяги силовой установки самолета при вертикальном взлете. Хотя западные эксперты считали короткий взлет Як-38 практически нереализуемым, он стал реальностью — в 1980 году его вслед за летчиками-испытателями стали выполнять пилоты строевых частей. А вот установка газоотводных устройств не имела положительного результата монтаж и демонтаж этих не принесших практического результата устройств задержал сдачу «Новороссийска» на три года (вместо 1979 года крейсер вошел в строй в 1982-м). Как и «Минск», «Новороссийск» предназначался для Тихоокеанского флота. Четвертый корабль, «Баку», строился по измененному проекту, на стадии разработки предполагалось, что на «Баку» будут базироваться не Як-38, а Як-41 М, но новая «вертикалка» не успела — «Баку» вошел в строй в 1987 году.

Боевая эффективность Як-38 ставилась под сомнение многими, а командующий ВМС США вообще считал главным оружием советских ТАКР не самолеты, а противокорабельные ракеты П-500 «Базальт». Тяжелые авианесущие крейсеры регулярно выходили в дальние походы, нередко заходили в Средиземное море, долгое время считавшееся «внутренним водоемом» НАТО. Естественно, в противоборстве с мощнейшей палубной авиацией ВМС США у Як-38 шансов в реальной войне не оставалось, но СВВП были способны решать задачи, подобные нынешней борьбе с пиратством у берегов Сомали.

Боевая работа Як-38 ограничилась «совместным маневрированием» с самолетами НАТО во время дальних походов. Однако советским «вертикалкам» довелось принять участие и в настоящей войне.

Британские СВВП «Харриер» использовались как ВМС, так и ВВС. Попытки заинтересовать отечественные ВВС вертикальными Яками предпринимались неоднократно. В 1980 году был сформирован специальный отряд, перед которым поставили задачу проверить Як-38 делом в Афганистане. В Шиндад транспортными «Антеями» доставили четыре Яка. Афганская командировка заняла полтора месяца, за которые были выполнены 107 полетов, включая 12 боевых вылетов. В условиях жары и высокогорья радиус действия СВВП с боевой нагрузкой всего из двух 100 кг бомб не превышал 50 км.

Наиболее интенсивный период эксплуатации Як-38 на флоте пришелся на 1974–1988 годы, за этот период «вертикалки» налетали около 30 000 часов, уровень аварийности Яков примерно соответствовал уровню аварийности британских «Харриеров», что опровергает тезис о большей надежности зарубежных СВВП, хотя по боевой эффективности «Харриер» превосходил Як-38.

В июне 1991 года Як-38 начали выводить в резерв. Из-за сложного экономического положения сократились выходы ТАКР в море, а вскоре эти корабли и вовсе встали на прикол. Три из четырех кораблей продали за рубеж по цене металлолома. Переименованный в «Адмирала Горшкова», крейсер «Баку» номинально оставался в составе российского ВМФ дольше всех. В скором времени модернизированный в авианосец нормальной схемы под базирование истребителей МиГ-29К этот крейсер войдет в состав ВМС Индии под наименованием «Викрамадитья». Судьба оставшихся без кораблей СВВП была предрешена. Вероятно, дольше всех летал Як-38, принадлежавший Саратовскому авиазаводу, на котором поддерживали навыки заводские летчики-испытатели, так как до определенного момента теплилась надежда на продолжение работ по Як-41М.

Самолеты Як-38 на экспорт не поставлялись. После распада СССР большая часть «вертикалок» отошла России, но несколько самолетов 33-го Центра подготовки летного состава морской авиации в Саках достались Украине.

Серийные СВВП Як-38 и Як-38М окрашивались по двум схемам. Наиболее распространенной была следующая: верхние и боковые поверхности окрашивались в темно-синий цвет, нижние — в темно-зеленый. Реже встречались самолеты, окрашенные сверху в светло-серый, а снизу — в средне-серый цвет. Радиопрозрачные панели окрашивались в белый цвет. Кромки водухозаборников подъемно-маршевого двигателя (ПМД) и жаропрочные панели в районе поворотных насадок сопла ПМД не окрашивались. Опознавательные знаки в виде красных пятиконечных звезд с красно-белой окантовкой наносили на киль, верхние и нижние поверхности консолей крыла. На воздухозаборниках, традиционно для морской авиации, имелось изображение флага ВМФ Советского Союза. Двузначные бортовые номера, обычно желтого цвета с черной окантовкой, наносились на воздухозаборники за изображением флага ВМФ. Четыре самолета, принимавшие участие в боевых действиях в Афганистане, получили камуфляжную окраску из пятен коричневого и темно-зеленого цвета, нижние поверхности были окрашены в серый цвет.