改进工作十分艰难。首先,苏联最高当局并不支持LaGG-3的改型。原来生产LaGG-3的153厂按最高当局的命令转产Yak系列战斗机;Lavochin本人得不到最高当局的信任,在第比利斯被迫和他的设计班子分开,试制工厂的厂长也不愿与他合作。这些都被Lavochin忍耐和克服。
1941年末,La-5的原型机首次试飞,结果令人满意。但在随后生产的十架预生产型飞机却在试飞中发现,速度较原型机慢40-50KM/h,螺旋桨还经常出现振颤,经分析是发动机罩设计有问题,修改设计后问题得到解决。进一步试飞中有两架飞机发生机翼折断、机毁人亡的事故,试验被迫中断。Lavochin进行仔细地研究和调查,发现在木质机翼生产过程中,工人为了装配顺利,将接合面螺栓孔都加大了一些,使结构强度下降是其原因。试验得以继续进行。
短暂试验后,La-5投入生产。第一个编成的战斗机团是由飞机工厂的试飞员组成的,1942年9月斯大林格勒战役最激烈时,这个战斗机团被派到前线,在夺取战役制空权的战斗中发挥了威力,被前线苏军称为“斯大林格勒的小救星”。1942年中La-5一共生产1129架。
La-5基本上使用LaGG-3的木质结构方案,早期的La-5由于和LaGG-3平行生产,甚至后部机身、机翼和LaGG-3完全一样,仅在机头部分按装配发动机的不同有差异。在生产过程中,按原料供应情况,飞机结构不断修改。例如:原来机翼的主梁是木质胶合多层结构,因进口环氧胶无法供应而改为松木整体结构。另外,为加大飞行员后部视野,将飞机的背鳍缩小。
曾经有机头两侧开冷却空气进气口的设计方案,试验证明并不比在螺旋桨后开环形进气口效果更好,加工也较为复杂。大环形进气口就成为La系列气冷发动机战斗机的统一外观。
1943年,按斯大林和飞机生产人民委员A.I.Shakhurin和副手A.S.Yakovlev(Yak系列战斗机的主设计师)的决定,La-5应换装功率更大的M-71气冷发动机。但在试飞后不久,和M-71功率相当、结构更先进的ASh-82发动机出现,La-5即改为La-5-FN。
和大部分苏联飞机一样,La-5的座舱工作条件较差,特别是受发动机余热的炙烤,夏天的座舱酷热难当。作为战斗机,这并不是一个大问题。由于使用气冷发动机,飞机的生存力比液冷发动机战斗机高。液冷发动机飞机在空战中只要冷却系统被击中,冷却液泄漏,结果将是灾难性的。气冷发动机则要好得多。为了保护飞行员,La-5的座椅后还有一块10mm厚的装甲板。
La-5及后继的机型是十分优秀的系列战斗机,在不断的改进过程中,始终对当时德军的战斗机形成势均力敌,并在性能上略有优势,是取得最终胜利的主力战斗机之一。取得击落敌机62架战绩,荣获三次苏联英雄称号的伊凡.阔日杜布,从参战开始即一直驾驶La系列战斗机。
按另一位三次获得苏联英雄称号的飞行员波克雷什金的回忆,Lavochin是一个十分歉虚的设计师。按苏联最高当局的安排,波克雷什金曾和YaK的设计师Yakovlev见面,向飞机设计师提供前线飞行员在空战中对飞机的要求。可是在见面时Yakovlev完全无意听对飞行员的意见,使波克雷什金十分沮丧。当天晚上Lavochin到住地拜访波克雷什金,询问有丰富经验的前线飞行员对飞机的改进意见。并邀请波克雷什金参观飞机厂,进行试飞。随后,又向波克雷什金提供两架崭新的La-7.所以波克雷什金的歼击航空师的换装采用了La-7.
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