Як-28Р - фронтовой разведчик, предназначенный для замены Як-27Р и Ил-28Р. Самолет строили на базе Як-28И, выполняя значительные конструктивные изменения. На машине применили новый фонарь кабины летчика: увеличенный по высоте и с клиновидным козырьком. Для улучшения обзора из кабины штурмана увеличили площадь остекления носовой части фюзеляжа, причем вместо обычного нижнего стекла установили специальное оптическое. Емкость топливных баков увеличили.

Вместо бомбоотсека оборудовали три отсека для пяти сменных вариантов разведывательного оборудования для дневной или ночной фотосъемки с применением импульсноосветительной установки СОУ-2, или для общей радиотехнической разведки с помощью станции "Ромб-4А". Самолет оснастили двигателями Р-11АФ2-300 и модифицированной под задачи разведчика РЛС "Инициатива-2P". Испытания разведчика начались 7 июля 1963 года. На некоторые Як-28Р ставилось специальное оборудование для ведения радиационной разведки. Эти самолеты обозначались как Як-28РР.

Производство Як-28Р продолжалось до 1970 года. Было выпущено 183 машины в различных вариантах. Самолет оказался наиболее удачным представителем этого семейства.

В марте 1965 года было принято решение о постройке модификации разведчика с РЛС бокового обзора "Булат" с синтезированной апертурой. Машина получила обозначение Як-28БИ и предназначалась для картографирования местности при любой погоде днем и ночью с высокой разрешающей способностью, сопоставимой с фотографическим изображением. Станцию разместили в бомболюке, а приемо-передающий блок с антенной системой располагался в выдвижной гондоле. Картографирование производилось при полетах на малых и средних высотах в полосе 15км с любого борта.

Самолет Як-28БИ был выпущен небольшой серией из 50 машин.