В 1940 г. В.Я. Климов создал М-105 со взлетной мощностью 1100 л.с. номинальной, на земле ў 1020 л.с. Мотор имел приводной центробежный нагнетатель (ПЦН) двухскоростной с передаточными числами 7,85 и 10, для увеличения мощности на малых и средних высотах. Степень сжатия доходила до 7,1. Впускных клапанов стало два вместо одного. На коленчатом валу для снижения нагрузок на коренные шейки вала устанавливались противовесы. Мотор использовали на истребителях Як-1 иЛаГГ-3, фронтовых бомбардировщиках Пе-2, Ар-2, Як-4 (ББ-22) и многих опытных самолетах.

М- 105Р имел уменьшенное передаточное число редуктора (0,59 вместо 0,666) для бомбардировщиков. М- 105П допускал установку пушки в развале блоков. Модификации 1941 года М-105 ПА и М-105 РА также конструктивно улучшались. Яки с М-105П уже в 1941-1942 гг. имели некоторые преимущества над "мес-сершмиттами". В начале 1942-го НИИ ВВС провел перерегулировку этого мотора. За счет снижения его высотности увеличили его мощность. Климов опасался, что такая регулировка приведет к значительному снижению ресурса двигателя. Но вхожий к Сталину Яковлев добился решения о скорейшем внедрении в серию модификации, названной М-105ПФ.