Среди немногих положительных качеств ЛаГГ-3 отметим более высокую, чем у «яков», боевую живучесть и относительно низкую горючесть, обусловленные повышенным запасом прочности планера и наличием системы заполнения бензобаков инертным газом. На «лаггах» такие системы монтировали с начала серийного выпуска, а на «яках» они появились только в конце 1942 года. Кроме того, уже в 1941 году большинство ЛаГГ-3, в отличие от Як-1, комплектовались радиоприемниками, а каждый десятый – передатчиком.
Установка двигателя М-105ПФ позволила лишь ненамного повысить летные данные. ЛаГГ-3 с таким мотором показал на испытаниях скорость 507 км/ч у земли и 566 км/ч на высоте 3850 м. Взлетная масса машины с двумя бензобаками составляла 3160 кг.
Стало ясно, что в существующем виде истребитель бесперспективен и при любых доработках он будет проигрывать «яку», оснащенному тем же двигателем. В апреле 1942 года вышел приказ о снятии ЛаГГ-3 с производства на крупном горьковском авиазаводе № 21 и переводе этого завода на постройку Як-7.
Спасти самолет помогла радикальная замена силовой установки. На планер был установлен весьма удачный 14-цилиндровый двухрядный звездообразный мотор воздушного охлаждения М-82 мощностью 1700 л.с. на пятиминутном взлетном режиме (номинальная мощность у земли 1400 л.с.) и 1540 л.с. на высоте 2000 м.
ЛаГГ-3 с М-82, в дальнейшем ненадолго переименованный в ЛаГГ-5, а затем – в Ла-5 (поскольку Горбунов и Гудков не принимали участия в его создании), проходил заводские летные испытания в марте – апреле 1942-го. При номинальном режиме работы мотора он развил скорость 531 км/ч у земли и 586 км/ч на высоте 3000 м. В сравнении с ЛаГГ-3 данные сочли обнадеживающими, и самолет немедленно, уже в июне, запустили в серию на том же 21-м заводе, который планировали перепрофилировать под истребители Яковлева.
Производство ЛаГГ-3 сохранилось на авиазаводе № 31 в Тбилиси, где имелось только деревообрабатывающее оборудование и соответствующие рабочие кадры. В 1943 году там собрали 1065 «лаггов» и в 1944-м – еще 229, после чего выпуск окончательно прекратился, достигнув в сумме 6528 машин.
Первые серийные ЛаГГ-5 собирали на базе скопившихся на 21-м заводе планеров ЛаГГ-3 с пятью бензобаками. Они поступили на фронт в сентябре 1942-го. Взлетная масса этих машин составляла 3370 кг, вооружение – две синхронные пушки ШВАК с боекомплектом 220 снарядов на ствол (масса секундного залпа – 2,55 кг).
Затем, к концу того же года, от консольных баков отказались ради экономии веса, а одну из пушек с той же целью заменили пулеметом УБС. Толщину бронеспинки сиденья уменьшили с 10 до 8,5 мм. Благодаря этому взлетная масса понизилась до 3200 кг. Удельная нагрузка на площадь крыла облегченной машины – 183 кг, что было все же немного больше, чем на «Мессершмиттах» и на «яках». Зато удельная нагрузка на мощность составляла 2,08 кг на номинальном режиме, а на форсажном – 1,89, то есть по этому показателю Ла-5 оказался гораздо лучше современных ему яковлевских машин. Немного превзошел он по энерговооруженности и относительно новый «Мессершмитт» Bf 109F-4, широко применявшийся в тот период на советско-германском фронте. Однако из-за худшей аэродинамики его летные характеристики в целом оставались более низкими, особенно скороподъемность и скорость на больших высотах. Но были и обнадеживающие моменты. За счет большего веса Ла-5 быстрее разгонялся на пикировании, а включение пятиминутного взлетно-форсажного режима позволяло ему в течение этого времени развивать более высокую скорость на высотах до 3000 м. Скороподъемность у земли также повышалась с 14 до 18 м/с, но по этому показателю даже взлетный форсаж двигателя не позволял Ла-5 догнать «Фридриха».