В сентябре 1917 года выполнил первый полет первый цельнометаллический истребитель Junkers J.7. На сравнительных испытаниях он показал неплохие результаты и Юнкерс получил заказ на еще одну машину, которую он должен был представить на очередной конкурс.

На новый истребитель J.9 установили тот же двигатель, что и на J.7, однорядный двигатель водяного охлаждения Mercedes D.IIIa мощностью 160л.с. с деревянным двухлопастным винтом. Самолет отличался несколько удлиненным фюзеляжем, что повысило путевую устойчивость, и измененной тележкой шасси. Вместо обшитого дюралем конического заголовника за кабиной пилота смонтировали трубчатую противокапотажную раму. На истребитель установили вооружение, состоящее из двух синхронных пулеметов LMG.08/15 Spandau.

Первый полет был выполнен 12 мая 1918 года. Цикл заводских испытаний завершился успешно. Самолет быстро набирал высоту, выполнял фигуры высшего пилотажа, был легким в пилотировании, хотя и более инертным на виражах, чем истребители-бипланы. За счет установки вооружения и усиления конструкции масса самолета повысилась, а потому летные данные оказались немного ниже, чем у J7. Но это надеялись компенсировать установкой более мощного двигателя.

На один из истребителей в экспериментальном порядке установили мотор BMW IIIa, с которым самолет достиг максимальной скорости 220км/ч. Но все двигатели BMW были предназначены для истребителей Fokker D.VII, производство которых считалось приоритетным.

Компания получила заказ на шесть предсерийных экземпляров J.9 для проведения фронтовых испытаний. При этом самолету присвоили военное обозначение Junkers D.I.

Фронтовые пилоты оценили машину неоднозначно. С одной стороны они указывали на плохой обзор вперед-вниз, вялую реакцию на рули и неудовлетворительную горизонтальную маневренность, делавшие, по их словам, невозможным успешное ведение боя с истребителями Антанты. Но все высоко оценили хорошую скороподъемность машины, а также прочность и выносливость ее конструкции, обещавшую высокую боевую и эксплуатационную живучесть.

В этой связи родилась идея использовать самолет для атак на привязные аэростаты наблюдения, борьба с которыми считалась одной из главных задач истребительной авиации. Но аэростат, несмотря на свою кажущуюся беззащитность, был нелегкой мишенью. Обычные пули причиняли ему немного вреда, поскольку они не могли поджечь водород внутри оболочки, но даже зажигательными пулями далеко не всегда удавалось поджечь газ с одного захода. К тому же аэростаты всегда прикрывались плотным зенитно-пулеметным огнем. Немецкие летчики предположили, что дюралевый J.9 сможет выдерживать большее количество попаданий, чем другие истребители, а потому он лучше подходит для борьбы с аэростатами.

Кроме того, в Германии к концу Первой мировой войны ощущалась острая нехватка качественной древесины и дюралевый Junkers появился очень вовремя. В результате, несмотря на недостатки машины и ее довольно высокую цену, Юнкерс получил контракт на 100 истребителей D.I. Правда, по сравнению с 14000 аэропланов, выпущенных в 1918 году немецкими авиазаводами, этот заказ выглядит незначительным. К тому же выпустить успели только 40 машин и лишь шесть из них попали на фронт Первой мировой.

Но в начале 1919 года в Прибалтике сражался с наступавшей Красной армией немецкий добровольческий корпус. В состав его воздушного подразделения входили и самолеты D.I. Красная авиация в Прибалтике была малочисленна, поэтому почти за восемь месяцев пребывания на фронте немцы не провели ни одного воздушного боя. Зато им пришлось многократно летать на разведку, штурмовку и бомбардировку советских войск. Несмотря на постоянную сырость и дожди, самолеты Юнкерса отработали несколько боевых месяцев с полевых аэродромов. Аппараты с деревянным каркасом и полотняной обшивкой в таких условиях приходили в негодность за две-три недели.