Кроме того, уже в 1941 году большинство ЛаГГ-3, в отличие от Як-1, комплектовалось радиоприемниками, а каждый десятый — передатчиком, качество работы которых, впрочем, оставляло желать лучшего.
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. Чтобы привести летные данные в приемлемые рамки, требовалось резкое повышение его энерговооруженности. Такое повышение обеспечила установка С. А. Лавочкиным на самолет весьма удачного 14-цилиндрового двухрядного звездообразного мотора 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 метров.
Надо заметить, что ранее подобный мотор пытались ставить и на Як-7, но из-за более слабой конструкции и слишком коротких стоек шасси яковлевской машины, не позволявших использовать винт необходимого диаметра, попытка оказалась неудачной. Иная картина получилась у Лавочкина. Тяжелый и мощный М-82 удачно вписался в облик истребителя, хотя поначалу никто не думал, что «лагг» когда-нибудь придется «скрещивать» с этим двигателем.
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 метров. В сравнении с ЛаГГ-3 данные сочли обнадеживающими, и самолет немедленно, уже в июне запустили в серию на том же 21-м заводе, который ранее планировали перепрофилировать под истребители Яковлева.
Производство ЛаГГ-3 сохранилось на тбилисском авиазаводе № 31, 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 «утюгов» окончательно прекратился.
Первые серийные ЛаГГ-5 собирали на базе скопившихся на 21-м заводе частично готовых 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 облегченной машины — 183 кг, что было все же немного больше, чем на тогдашних «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».
По горизонтальной маневренности новый советский истребитель почти сравнялся с «мессершмиттом». Наличие автоматических предкрылков позволяло пилоту Ла-5 выполнять столь же резкие, крутые виражи без риска сорваться в штопор, как и его оппоненту. В сравнении с ЛаГГ-3 время разворота Ла-5 сократилось с 25 до 22 секунд.
Ла-5 обладал и еще одним важным достоинством. Все экземпляры этой машины изначально были радиофицированы: на каждом стоял приемник РСИ-3, а на каждом третьем — еще и передатчик РСИ-4. Слета 1943 г. на всех машинах начали ставить не только приемники, но и передатчики, причем на машинах более раннего выпуска, поступивших с заводов без передатчиков, их монтировали непосредственно на аэродромах.
Между тем Ла-5 был не лишен серьезных эксплуатационных недостатков, главные из которых — плохая термоизоляция двигателя и отсутствие вентиляции кабины, а также невозможность открыть фонарь в полете на скоростях более 350 км/ч. Вдобавок из-за плохой герметизации моторного отсека в кабину нередко затягивало выхлопной газ. Удушающая жара, достигавшая зимой 40, а летом 55 — 60 градусов и помноженная на риск оказаться замурованными в кабине при необходимости экстренно покинуть машину, зачастую вынуждала пилотов Ла-5 летать с открытыми фонарями, хоть это и запрещалось инструкциями.
Положение усугублялось низким качеством оргстекла, шедшего на остекление фонарей. В ходе эксплуатации отечественный плексиглас быстро желтел, мутнел и частично терял прозрачность (впрочем, такой же недостаток отмечался и на других советских самолетах, в том числе на «яках» и «лаггах»). Обеспечение более-менее нормального обзора по сторонам служило еще одним побудительным мотивом для летчиков, чтобы держать в полете фонари открытыми, а иногда сдвижную часть фонаря вообще снимали. В результате сводились к нулю все аэродинамические преимущества закрытой кабины, а максимальная скорость снижалась на 30 — 35 км/ч. Лишь в 1943 году истребители Лавочкина начали оборудовать устройствами аварийного сброса фонаря, однако проблемы с некачественным оргстеклом и высокой температурой в кабине остались.
Попутно отметим, что немецким пилотам были незнакомы подобные сложности. Фонари их машин на протяжении всего срока службы сохраняли высокую степень прозрачности и с самого начала войны оборудовались системами аварийного сброса.
Если в сравнении с Bf 109F-4 летные данные Ла-5 выглядели в общем терпимо, то Bf 109G, появившийся на советско-германском фронте почти одновременно с новой лавочкинской машиной, сразу отбросил ее в разряд устаревших. На его фоне Ла-5 утратил свое форсажное преимущество в скорости на малых высотах, а на высоте 4—6 км «густав» летал быстрее «лавочкина» на 60 — 70 км/ч. Лишь у самой земли, на высотах менее полутора километров у Ла-5 оставалась небольшая, 10 — 15-ти километровая «форсажная фора». Превосходство Bf 109G в скороподъемности стало подавляющим. На всем диапазоне высот «густав» шел вверх на 2 — 3 метра в секунду быстрее, чем «лавочкин» на форсаже. А когда пилот Ла-5 был вынужден отключать форсирование, чтобы не «сжечь» двигатель, превосходство «мессершмитта» достигало 7 — 8 метров в секунду, что делало для наших летчиков практически невозможным ведение боя на вертикалях.