В таком виде самолет поступил на государственные испытания в Научно-испытательный институт ВВС (НИИ ВВС), проходившие с 30 сентября по 18 октября 1943 года. Ведущими по машине были инженер Н. Н. Борисов, летчики А. Г. Кубышкин и И. М. Дзюба. Облетали самолет П. М. Стефановский и А. Г. Прошаков. По мнению летчиков, истребитель по технике пилотирования не отличался от серийных Ла-5ФН, но обзор из кабины в стороны ухудшился из-за потертости плексигласа боковых подвижных створок фонаря. Это усложняло посадку и взлет с ограниченных площадок. Более того, фонарь, открывавшийся вбок, затруднял посадку летчика в кабину, да и аварийный его сброс двумя руками оказался неудобным. Но обзор вперед благодаря переносу воздухозаборника под капот улучшился, облегчив прицеливание.
Эталон 1944 года.
При взлетном весе 3340 кг скорость самолета у земли достигала 580 км/ч, а на первой границе высотности (2000 метров) — 630 км/ч, скороподъемность у земли — 19,3 м/с, время одинарного виража сократилось на 1–2 секунды. Набор высоты за боевой разворот увеличился почти на 120 метров. Лучшая герметизация кабины и вентиляция снизила температуру в ней почти до 30 градусов. Это позволяло летчикам уверенно бороться с последними вариантами как Me-109, так и ФВ-190. В тоже время у истребителя было немало резервов.
Хотя самолет в серию не пошел, многие технические решения, заложенные в нем, перекочевали на будущий Ла-7.
Вслед за этим ОКБ Лавочкина совместно с ЦАГИ доработало еще одну машину № 39210206, ставшую последней ступенькой к будущему Ла-7. Самолет отличался полной герметизацией капота двигателя, индивидуальными выхлопными патрубками, перекомпонованным центропланом и маслорадиатором, размещенным за пятым шпангоутом фюзеляжа. Испытания машины, ставшей фактически летающей лабораторией, на которой отрабатывались новые технические решения в Летно-исследовательском институте (ЛИИ), начались в январе 1944 года, но ее «жизнь» оказалась недолгой. 10 февраля она потерпела аварию. В тот день на самолете, пилотируемом летчиком ЛИИ Н. В. Адамовичем, из-под капота мотора вырвалось пламя, и испытателю пришлось покинуть горящую «летающую лабораторию» на парашюте.
Летчик-испытатель ЛИИ Г. М. Шиянов.
Инженер-летчик НИИ ВВС В. И. Алексеенко.
Летчик-испытатель НИИ ВВС А. Г. Кубышкин.
Первый серийный экземпляр Ла-7 завода № 381.
В целом самолет № 39210206 свою задачу решил, а 1 февраля 1944 года летчик-испытатель ЛИИ Г. М. Шиянов с заводского аэродрома в Горьком поднял в воздух усовершенствованный истребитель Ла-5 «Эталон 1944 года». В отличие от предшественников на нем установили винт ВИШ-105В-4 с «махоустойчивым» профилем лопастей ЦАГИ В-4, вращавшихся с околозвуковой скоростью. Вместо двух пушек СП-20 поставили три синхронных УБ-20. Маслорадиатор в соответствии с рекомендациями ЦАГИ, как и на машине № 02–06, разместили под фюзеляжем, а патрубки, всасывающие воздух для охлаждения масла, перенесли в носок центроплана. Улучшили зализы между крылом и фюзеляжем и увеличили на три процента площадь аэродинамического компенсатора руля высоты. Поставили индивидуальные патрубки на все цилиндры мотора, а на его капоте сократили число всевозможных крышек и уменьшили размеры боковых створок.
Стойки основных опор шасси укоротили на 80 мм. Сместили назад баллон сжатого воздуха, предназначавшийся для запуска двигателя. В хвосте фюзеляжа расположили радиоприемник и передатчик с дистанционным управлением, мачту антенны убрали. Последнее дало небольшую прибавку в скорости, но уменьшило дальность радиосвязи. Были и другие, более мелкие доработки. В итоге вес пустого самолета снизился на 71 кг, а полетный — на 55 кг, но центровка сдвинулась назад, снизив запас продольной устойчивости, что особенно сказывалось при наборе высоты.
В таком виде самолет с 16 февраля 1944 года проходил государственные испытания в НИИ ВВС. Ведущими по машине были инженер В. И. Алексеенко и летчик-испытатель А. Г. Кубышкин. Испытания пришлось прервать 20 февраля, когда оборвался один из шатунов в моторе. На ремонт ушло свыше двух недель, а 22 марта из-за заводского брака на рулежке разрушился второй шпангоут. К тому времени удалось сделать лишь девять полетов, показавших, что максимальная скорость у земли возросла до 597 км/ч, на первой границе высотности (3250 метров) — до 670 км/ч, а на второй — до 680 км/ч. Вертикальная скорость у земли составила 21 м/с. Подъем на высоту 4000 метров занимал 3,4 минуты.
Управлять самолетом стало легче, за исключением руля поворота, нагрузки от которого заметно ощущались при изменении режима работы мотора. Из-за отсутствия триммера руля поворота летчику приходилось прикладывать значительные усилия, чтобы удержать истребитель от разворота.
Температура в кабине пилота, доходившая порой до 40 градусов, приносила пилоту немалые неудобства. Из-за плохой вентиляции в кабине постоянно чувствовалось присутствие отработанных газов и запах горелой резины. Но по своим данным самолет можно было считать одним из лучших истребителей.
В выводах отчета по результатам государственным испытаниям отмечалось:
«Модифицированный самолет Ла-5 эталон 1944 г. <…> по максимальной скорости, скороподъемности стоит на уровне лучших современных истребительных самолетов, находящихся на вооружении ВВС КА и иностранных государств».
Специалисты НИИ ВВС знали, что писать, ведь через их руки проходили не только советские боевые машины, но и трофейные немецкие, а также поступавшие из Великобритании и США самолеты.
В заключении того же отчета говорилось:
