Выпуск новых ЛаГГов налаживался довольно тяжело, поскольку сам самолет и документация на него были еще «сырыми» и не подготовленными для серийного производства. Кроме того, вскоре выяснилось, что постройка самолетов из дельта-древесины гораздо сложнее, чем самолетов обычной конструкции, как, например, И-16 или И-153. Большинство рабочих на заводах не имели соответствующей квалификации и прежде никогда не занимались постройкой самолетов.
По этим причинам выпуск ЛаГГ-3 нарастал очень медленно, и первые самолеты поступили в части лишь в январе 1941 года. Не все заводы начали производство новых истребителей одновременно, например, на ГАЗ-21 около 30000 инженеров и рабочих до самого начала войны продолжали выпуск И-16 серии 29. В результате на ГАЗ-21 к лету 1941 года суточный выпуск не превышал шести истребителей типа ЛаГГ-3.
Существовало несколько отличий прототипа И-301 от серийного ЛаГГ-3.
ЛаГГ-3 1-й серии из 44-го истребительного авиационного полка выруливает на взлет. Ленинградский фронт. Самолет был целиком окрашен в белый «зимний» цвет, нестойкая краска быстро облезала и самолеты приобретали весьма своеобразный пегий камуфляж. Сдвижной сегмент фонаря кабины и нижние створки щитков основных опор шасси на этом истребителе сняты. Опознавательные знаки, красные звезды, нанесены на фюзеляж (между килем и бортовым номером, на снимке звезда почти незаметна) и на руль поворота.
Два поврежденных ЛаГГ-3 части вермахта захватили погруженными на железнодорожные платформы. На переднем плане — ЛаГГ- 3 первой серии. Воздухозаборники овальной формы в носке центроплана левой плоскости крыла — типичны для машин трех первых производственных серий. На заднем плане — истребитель ЛаГГ-3 3-й или 4-й серии.
На носу И-301 имелись два порта для стволов 12.7-мм пулеметов. У ЛаГГов эти порты также имелись, но были несколько другой формы. Выхлопной коллектор удлинили, а оба воздухозаборника около карбюратора несколько увеличили в размере. Небольшой блистер у основания крыла И-301 отсутствовал на серийном самолете.
И-301 не был радиофицирован, в то время как ЛаГГ-3 (хотя и не все) несли приемопередающую радиостанцию РСИ-3 «Орел» (радиостанция для истребителей). Радиофицированные самолеты были оборудованы антенной и антенной мачтой, расположенной позади кабины. Обычно только командирские самолеты имели приемопередатчик, в то время как ведомые самолеты оснащались одним приемником или вообще не имели радиооборудования.
В отличие от И-16 и И-153, напряжение в бортовой сети которых составляло 12 В, электрооборудование на истребителях нового поколения (ЛаГГ-3, Як-1 и МиГ-3) работало от напряжения 24 В.
Главное шасси серийных самолетов также несколько отличались от прототипа. Стойки шасси были увеличены, а створка люка, прикрывавшая колесо на И-301, отсутствовала на ЛаГГе. В то время как стойки главного шасси ЛаГГ-3 оборудовали блистером, на И-301 такого устройства не было. Хвостовое шасси на ЛаГГе было большего диаметра и в полете убиралось в нишу, чтобы снизить лобовое сопротивление.
На И-301 не было посадочных огней, в то время как ЛаГГ-3 нес посадочный огонь на передней кромке левого крыла. Прототип нес по одному позиционному огню на вершине каждого крыла, в то время как ЛаГГ-3 имел по два позиционных огня на крыло: один сверху, а другой снизу, причем огни были несколько сдвинуты от кромки крыла.
Серийные ЛаГГи имели несколько отличное от И-301 вооружение. Вооружение ЛаГГ-3 состояло из двух 12.7-мм пулеметов УБС системы Березина (боезапас — 220 выстрелов на ствол), скорострельность которых достигала 800 выстрелов в минуту. Эти два пулемета размещались в передней части фюзеляжа, под крышкой капота. Третий УБС находился в развале блоков цилиндров и стрелял через вал винта. Кроме того, на истребителе имелись два 7.62-мм пулемета ШКАС, расположенные в верхней части фюзеляжа перед кабиной пилота под обтекателем. Скорострельность пулеметов составляла 1800 выстрелов в минуту, боезапас равнялся 325 выстрелов на ствол. Эти два пулемета и боезапас к ним привели к тому, что серийные ЛаГГи были гораздо тяжелее прототипа И-301.
ЛаГГ-3 оснащались прицелом ПБП-1, в дальнейшем на самолеты стали устанавливать более совершенные прицелы ПБП-1А. Прицел рефлекторного типа ПБП-1 имел два дефлекторных кольца, одно для скоростей порядка 200 км/ч, а второе — 300 км/ч. Прицел не обеспечивал необходимой точности огня, поэтому на практике пилоты предпочитали открывать огонь наверняка, сев на хвост самолета противника или с лобовой атаки. Учитывая опыт гражданской войны в Испании, пилот получил 10-мм бронеспинку.
На самолете стояли пять самогерметизирующихся топливных баков, изготовленных из магний-алюминиевого сплава. Сверху баки были закрыты четырьмя слоями прорезиненной материи с фенолформальдегидной пропиткой, обеспечивающей самогерметизацию. Кроме того, дополнительная противопожарная безопасность обеспечивалась за счет нагнетания в топливные баки выхлопных газов, отводившихся из левого выхлопного патрубка. ЛаГГ-3 был в то время единственным советским истребителем, использовавшим подобную противопожарную систему. Топлива в баках хватало самолету для 2.5-часового полета на расстояние 900 км с крейсерской скоростью 455 км/ч.
На снимке — истребитель ЛаГГ-3 1-й серии, захваченный финнами, аэродром Тампере, Финляндия. Самолет получил в финских ВВС бортовой код «LG-2». Обратите внимание ни три выхлопных патрубка двигателя, на машинах первых серий обычно выхлопные газы отводились через общий коллектор.
Тот же самый истребитель (заводской номер 0110072) сфотографирован сзади. Самолет имеет камуфляжную окраску из полос черного и оливково-зеленого цветов, нижние поверхности самолета окрашены в светло-голубой цвет. Финны нанесли поверх стандартной окраски ВВС РККА желтые идентификационные полосы вокруг фюзеляжа в носовой и хвостовой частях. Портовой регистрационный код «LG-2» черного цвета.
Этот истребитель ЛаГГ-3 1-й серии использовался для испытаний на штопор, плоскость оклеена ленточками для визуализации обтекающего крыло воздушного потока, сдвижной сегмент фонаря кабины снят, прозрачные вставки в фюзеляже за сдвижной частью фонаря зашиты металлическими листами.
ЛаГГ-3 был почти на 300 кг тяжелее Яка-1, что объяснялось цельнодеревянной конструкцией самолета Лавочкина-Горбунова-Гудкова.
На ЛаГГе-3 стоял двенадцатицилиндровый V-образный двигатель М-105П мощностью 1100 л.с., созданный в КБ Климова по образцу мотора Hispano-Suiza HS 12Y. Двигатель HS 12Y выпускали под обозначением М-100, а М-105 представлял собой модификацию М-100. М-105П имел двухскоростную двухступенчатую систему наддува центрифужного типа, которую использовали на низких и средних высотах. В качестве пропеллера использовали трехлопастный винт ВИШ-61П с гидравлической системой изменения шага типа Р-6. Винт ВИШ-61П был изначально предназначен для истребителей, вооруженных пушкой.
По сравнению с И-301 первые серийные самолеты были на 70 кг тяжелее и развивали меньшую максимальную скорость. На летные качества также отрицательно сказывалась недостаточная полировка внешних поверхностей серийных самолетов.
В мае 1941 года серийный ЛаГГ-3 впервые поднялся в воздух. Испытания проводили пилоты из НИИВВС в Чкаловской (Московская обл.). Оказалось, что серийные ЛаГГ-3 значительно уступают по своим летным качествам прототипу И-301. Если у земли И-301 развивал 515 км/ч, то ЛаГГ-3 едва набирал скорость 498 км/ч. На высоте 5000 метров ЛаТТ-3 развивал всего 575 км/ч против 605 км/ч у И-301. Скороподъемность прототипа достигала 900 м/мин, а у серийного самолета не превышала 750 м/мин.
ЛаГГ-3 1-й серии очень плохо слушались руля направления. Этот недостаток удалось частично устранить, установив на руль направления два компенсатора — один сверху, а другой снизу. Компенсаторы появились вскоре после начала выпуска 1-й серии.
Первые предсерийные ЛаГГи, построенные на ГАЗ-21, оснащались высокой радиомачтой, расположенной позади кабины пилота и короткой мачтой, установленной на киле. В процессе серийного выпуска конструкцию самолета упростили — длинную мачту укоротили, а короткую убрали вообще. Большинство ЛаГГов 1-й серии имело короткую мачту, два компенсатора руля направления и не имело короткой мачты на киле. Длинная антенна вновь появилась на машинах 3-й (4-й) серии, а антенна на киле появилась у машин 23-й серии.
Первые три производственные серии мало различались друг от друга (исключение составляли предсерийные самолеты, построенные на ГАЗ-21). Большинство машин первых трех серий имели овальный воздухозаборник, но на некоторых самолетах воздухозаборник был треугольной формы.
