После успешной защиты кандидатской диссертации Яков Семенович Ицхоки работал ассистентом, а затем — доцентом кафедры техники высоких напряжений ЛПИ. С июля 1941 г. Я. С. Ицхоки принимает участие в боях при обороне Ленинграда. В 1942 г. после ранения и лечения в госпитале его направляют в ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского. В дальнейшем весь жизненный путь Я. С. Ицхоки связан с Вооруженными Силами и академией, где он работал в должностях от преподавателя до начальника кафедры авиационной радиотехники и вычислительных систем, которую возглавлял более 30 лет.

Яков Семенович — один из крупнейших отечественных ученых в области авиационной радиотехники, автор ряда основополагающих научных трудов по импульсной технике, теории и методам проектирования импульсных устройств. Под его руководством впервые в СССР в 1976 г. была создана и испытана бортовая РЛС с цифровым синтезированием апертуры антенны с разрешающей способностью 20—30 м при боковом обзоре.

Лично и в соавторстве им написано и издано более 120 научных статей и книг, 10 изобретений и более 70 отчетов по НИР. Являлся членом редакционных коллегий ряда научных изданий.

Профессор Я. С. Ицхоки подготовил 7 докторов наук и более 50 кандидатов технических наук.

После ухода из Вооруженных Сил в 1969 г. он до последних дней продолжал свою активную деятельность в качестве профессора кафедры.

Награжден орденом Красной Звезды, 11 медалями, в том числе медалями «За трудовую доблесть» и «За боевые заслуги».