Разработка самолёта началась в 1972 году в связи с потребностью «Аэрофлота» в пассажирском самолёте средней дальности, который мог бы заменить Ту-134. Концепция самолёта была выбрана трёхдвигательная, схожая с концепцией Як-40 и Ту-154 — расположение двух двигателей в задней части фюзеляжа и третьего в фюзеляже с воздухозаборником в форкиле, а также Т-образное оперение. В 1974—1976 годах было изготовлено четыре прототипа будущего самолёта: первый со стреловидностью крыла 11°, остальные со стреловидностью 23°, причём четвёртый прототип имел парашют для испытаний по выходу из штопора. В итоге был выбран третий вариант в качестве прототипа для серийных самолётов, получивших обозначение Як-42. Этот вариант имел также полностью стреловидное хвостовое оперение и спаренные колёса на каждой опоре шасси. В 1977 году Як-42 был представлен широкой публике на международной авиационной выставке в Ле-Бурже.

Самолёт представляет собой цельнометаллический низкоплан с фюзеляжем полумонококовой конструкции (по ширине совпадающий с фюзеляжем Ту-154), тремя двухконтурными турбореактивными двигателями, убирающимся трёхопорным шасси, консольным стреловидным крылом и Т-образным хвостовым оперением с переставным стабилизатором. Первый опытный экземпляр самолёта был выпущен Смоленским авиазаводом в конце 1974 года и в 1975 году поступил на лётные испытания. Заявка на сертификат лётной годности была отправлена 5 июля 1976 года, а сам сертификат получен после соответствующих испытаний 18 декабря 1980 года.

Серийное производство Як-42 началось в 1977 году. Пассажирские перевозки на самолёте Як-42 были начаты в «Аэрофлоте» в конце 1980 года. Катастрофа самолёта Як-42 с бортовым номером СССР-42529, произошедшая 28 июня 1982 года, на два года прервала производство Як-42 (с 1982 по 1984 годы).

В 1988 году начато серийное производство новой модификации с увеличенными дальностью и максимальным взлётным весом — Як-42Д. Самолёт экспортировался в Китай, на Кубу. Последний самолёт был поставлен заказчику в 2003 году, но в цехах завода оставался ещё один экземпляр Як-42Д в стадии задела, остальные фюзеляжи порезаны на металлолом. Эксплуатационно-техническое сопровождение эксплуатирующихся самолётов Як-42Д практически прекращено в связи с прекращением деятельности ЗАО «Саратовский авиационный завод».

Всего было выпущено 183 самолёта (из них два для прочностных испытаний): 11 на Смоленском авиазаводе (1977—1981)[7] и 172 на Саратовском авиазаводе (1978—2003).

Самолёт Як-42 продолжает эксплуатироваться (по состоянию на 2017 год). После катастрофы Як-42 7 сентября 2011 года и последующей проверки прокуратурой 15 российских авиаперевозчиков, указом правительства РФ полёты 10 самолётов этого типа были остановлены.

Як-42 стал очередным шагом вперёд в советском авиастроении. Было уделено значительное внимание сочетанию таких противоречивых характеристик, как возможность эксплуатации со слабоподготовленных аэродромов, высокая топливная эффективность и высокая крейсерская скорость. Для повышения весовой отдачи были применены оригинальные решения — монолитный композитный канал воздухозаборника (против дюралюминиевого у сравнимого по размерам Ту-154), неразъёмное крыло (так, у архаичного по конструкции Ту-134 крыло расстыковывается на пять частей — две концевые, две средние и центроплан, у Ту-154 — на три), позволившее избавиться от тяжёлых стыковых узлов и болтов, и другие. Как и на Як-40, применён встроенный трап, расположенный в хвосте.

Фюзеляж — цельнометаллический типа полумонокок, с продольным стрингерным набором, поперечным набором шпангоутов и работающей обшивкой. Технологически фюзеляж разделён на три отсека: носовой, средний и хвостовой. Носовая и средняя части фюзеляжа герметичная гермокабина, здесь над полом размещены: кабина экипажа; передний тамбур; передний технический отсек; буфет; гардероб экипажа; передний туалет; гардероб; пассажирский салон; задний гардероб; туалет; и багажник.

Под полом гермокабины расположены: передний технический отсек, а также передний и задний багажно-грузовые отсеки. В негерметичной части фюзеляжа расположены: носовой кок; ниша передней опоры шасси; отсек центроплана; две ниши основных опор шасси; входной трап с нишей; технические отсеки и средний двигатель с воздухозаборником.

Остекление фонаря пилотов имеет семь стёкол, лобовое стекло и два боковых выполнены «птицестойкими». На боковых стёклах фонаря установлены стеклоочистители. Все стекла фонаря, кроме форточек, снабжены электрообогревом, для защиты от запотевания и обледенения. По левому и правому бортам установлено по 19 окон. В случае разрушения наружнего или внутреннего стёкол оставшееся стекло выдерживает избыточное давление.

На самолёте имеются: левая входная дверь; правая служебная дверь; аварийные двери; аварийные люки; крышки грузовых люков; технологические люки; задняя входная дверь и входной трап. Вход пассажиров в самолёт происходит по входному трапу через дверь расположенную на последнем шпангоуте герметичной части фюзеляжа.

Дверь в кабину экипажа снабжена аварийным люком, находящимся в нижней части двери. Левая входная дверь находится в передней части фюзеляжа и используется редко. Правая служебная дверь используется для загрузки буфета-кухни. В случае аварийной ситуации, для эвакуации пассажиров и экипажа, самолёт оснащён двумя аварийными выходами и двумя люками. На правом борту фюзеляжа находятся два люка для доступа в грузовые отсеки самолёта.

Крыло — стреловидное, низко расположенное, кессонного типа, состоит из двух консолей и центроплана. Кессоны крыла образованы лонжеронами, нервюрами и панелями обшивки. Каждый консольный топливный бак разделён на два отсека. Центропланный топливный бак представляет собой кессон, размещённый между лонжеронами и первыми нервюрами центроплана. Обшивка крыла двух типов: прессованные монолитные панели и листовая обшивка с приклёпанными стрингерами. Каждая консоль имеет съёмный носок, хвостовую часть и законцовку.

Механизация крыла — служит для изменения аэродинамических характеристик крыла в полёте и состоит из — шесть секций предкрылков; две секции закрылков; две секции спойлера; одна секция интерцептора и две секции элерона. Под носками крыла вдоль переднего лонжерона проложены трубопроводы противообледенительной системы.

Хвостовое оперение — однокилевое, стреловидное, свободнонесущее, Т-образное, с высоко расположенным стабилизатором, переставным в полёте.

Вертикальное оперение — неподвижный киль и руль направления с сервокомпенсатором. В законцовке киля установлены передние узлы крепления стабилизатора к механизму перестановки. Носок киля оборудован воздушным противообледенительным устройством. Руль направления подвешивается к килю на четырёх узлах и имеет весовую и аэродинамическую компенсацию. В нижней части руля направления на трёх узлах подвешивается сервокомпенсатор.

Горизонтальное оперение — отклоняемый в полёте стабилизатор и две половины руля высоты с триммерами. Стабилизатор перевёрнутого типа, неразъёмный. Стабилизатор крепится к килю шарнирно тремя узлами. Передний узел состоит из двух кронштейнов, закреплённых на переднем лонжероне и соединённых с гайкой механизма перестановки стабилизатора. Задние узлы являются осью вращения стабилизатора. Носок стабилизатора оборудован воздушно-тепловым противообледенительным устройством. Каждая половина руля высоты подвешена к стабилизатору на шести узлах и имеет триммер. Руль высоты имеет весовую и аэродинамическую балансировку.

Шасси самолёта трёхопорное, с выпуском передней опоры по потоку и основных опор поперёк потока в стороны. Управление разворотом передней опоры, уборкой-выпуском и торможением шасси — гидравлическое. Колёса унифицированы с колёсами Ту-154. Гидросистем на самолёте две — основная и аварийная. Рабочее давление в гидросистемах — 140—170 кг/см2. Источники давления основной гидросистемы — два приводных насоса, установленных на двигателях № 1 и № 2. Источники давления аварийной гидросистемы — насосная станция НС-46-3 переменного тока (практически аналогичная Ту-154), работающая от основной системы 115/208 В, и насосная станция НС-55 постоянного тока, работающая от аккумуляторов.

Передняя стойка рычажного типа, стойки основных опор телескопические с четырёхколесными тележками. Амортизация стоек азотно-гидравлическая. На передней опоре установлены два колеса с тормозом, которые служат для остановки вращающегося колеса при уборке шасси. На основных опорах установлены четырёхколесные тележки с гидравлическими дисковыми тормозами с антиюзовой автоматикой, к оси колёс подключены вентиляторы для охлаждения тормозов.

Передняя стойка поворотная. Поворот передней стойки обеспечивает разворот самолёта при рулении, выдерживание пробега по оси взлётно-посадочной полосы при взлёте и посадке и демпфирование автоколебаний передней стойки. Управление разворотом колёс передней стойки бустерное.

Основная гидросистема также обеспечивает выпуск интерцепторов, уборку шасси, управление разворотом передней опоры шасси, питание бустера БУ-270 руля направления (при его отключении РН управляется так же, как элероны и руль высоты — безбустерно, мускульной силой пилотов) и работу стеклоочистителей. Аварийная гидросистема также обеспечивает стояночное торможение и уборку входного трапа. Для аварийного торможения на земле установлены два гидроаккумулятора.

Закрылки — однощелевые с дефлектором, в основном режиме управляются совместно с предкрылками одним переключателем. Переключатель имеет три положения: «Убр.», «20°» и «45°», при установке его в положение «20°» сперва полностью (на угол 22°) выпускаются предкрылки, а затем на угол 20° выпускаются закрылки, при установке в положение «45°» закрылки выпускаются полностью. При обратном движении переключателя (в положение «20°» и далее в «Убр.») механизация работает в обратном порядке — сперва убираются закрылки, потом предкрылки. Остановка закрылков и предкрылков в нужных положениях происходит через стоящие на трансмиссиях механизмы концевых выключателей МКВ-45. От появления разности подъёмных сил на полукрыльях при обрыве трансмиссии как закрылки, так и предкрылки защищены системами предупреждения рассогласования СПР-1. СПР-1 состоит из пары сельсинов-датчиков ДС-10, стоящих на левой и правой ветвях трансмиссии, и блока БОР-1, при разности сигналов включающего аварийные тормоза трансмиссии. Использованием бесконтактных датчиков Як-42 отличается от самолётов Ту-154, Ан-72, Ан-124 и других, где в управлении механизацией применены потенциометры, имеющие меньшую надёжность.

По системе электроснабжения Як-42 схож с Ту-154, но отличается меньшими мощностью и резервированием. Первичная система — трёхфазного напряжения 115/208 В, 400 Гц, от неё питаются вторичные системы 36 В, 400 Гц и постоянного напряжения 27 В.

Силовая установка — три турбовентиляторных двигателя Д-36 с большой степенью двухконтурности, взлётная тяга одного двигателя — 6500 кгс. Уровень шума двигателей соответствуют нормам ИКАО. Двигатели отличаются надёжностью, большим ресурсом и высокой экономичностью. Боковые двигатели расположены в мотогондолах, а второй — в фюзеляже у основания киля.

Топливная система предельно проста, состоит из трёх кессон-баков — одного в центроплане и двух боковых. Каждый бак вмещает 6170 кг топлива, имеет сигнализацию резервного остатка 870 кг и остатка ухода на второй круг 320 кг. Из левого и правого кессонов питаются соответственно двигатели № 1 и № 3, каждый через два насоса переменного тока по своей магистрали, из среднего кессона — двигатель № 2 через два насоса постоянного тока. ВСУ также питается из среднего бака через отдельный насос постоянного тока, при его отказе возможно подключение ВСУ к магистрали среднего двигателя через кран аварийного питания.

При отказе двигателей или топливных насосов возможно объединение всех трёх топливных магистралей открытием двух кранов кольцевания, которые также автоматически открываются при срабатывании сигнализации остатка ухода на второй круг любого из баков. Также в каждой топливной магистрали установлено по топливному аккумулятору вместимостью 8,5 л.

Реверса тяги двигатели Д-36 не имеют, но благодаря низкой посадочной скорости (200—205 км/ч, как у небольших винтовых самолётов наподобие Ан-24), с торможением на пробеге справляются спойлеры и тормоза колёс. Установку же реверса на конструкции самолёта по типу реверса среднего двигателя Як-40 сочли нецелесообразным из-за перетяжеления самолёта.

Управление самолётом по тангажу обеспечивается рулём высоты и переставным стабилизатором. Управление по крену обеспечивается элеронами совместно с интерцепторами. Управление по рысканию обеспечивается рулём направления. Руль высоты управляется от штурвальных колонок, которые связаны с рулём жёсткой проводкой. Управление стабилизатором электрогидромеханическое от кнопок на штурвалах, в приоритете кнопка на штурвале капитана (левом). Управление рулём направления производится педалями. Две пары педалей связаны между собой и с рулём направления жёсткой проводкой, в проводке управления установлен гидроусилитель. Управление элеронами осуществляется штурвалами, соединёнными жёсткой проводкой с элеронами. Штурвалы управления элеронами соединены жёсткой проводкой между собой. Интерцепторы выпускаются на одном из полукрыльев при повороте штурвалов на угол более 45° в сторону этого полукрыла. На стоянке рули и элероны застопориваются в нейтральном положении, чтобы не допустить их повреждения при сильном порывистом ветре.

Управление закрылками и предкрылками производится гидроприводами, которые получают гидропитание от обеих гидравлических систем: основной и аварийной. Гидропривод закрылков и предкрылков через редукторы и валы трансмиссии вращает винтовые механизмы, перемещающие их по направляющим рельсам. Положение закрылков контролируется по индикатору, расположенному на приборной доске.

Управление спойлерами и интерцепторами электродистанционное, гидравлическое. Спойлеры предназначены для уменьшения длины пробега. Выпуск и уборка спойлеров производится гидроцилиндрами от основной гидросистемы, которая подключается к гидроцилиндрам через электромагнитные гидрокраны управления спойлерами.