Камуфляж и маркировка Ла-5Ф практически не отличались от камуфляжа и маркировки Ла-5. Металлические капоты двигателей, чаще всего, имели многочисленные выбоины — следствие ужасных условий эксплуатации и не менее ужасного уровня технического обслуживания. Краска с металлических полос, стягивающих капот мотора, слезала очень быстро, поэтому создается впечатление, будто бы эти полированные полосы не красились вообще.
После окончания войны чехословацкие Ла-5ФН постепенно перекрасили в серо-зеленый камуфляж и нанесли опознавательные знаки ВВС Чехословакии.
Гонка двигателя истребителя Ла-5ФН после ремонта. Самолет окрашен по серо-зеленой камуфляжной схеме; процесс перекрашивания не завершен — на фюзеляже отсутствует бортовой номер.
Первый Ла-5ФН (ФН — Форсированный Непосредственного впрыска) покинул сборочную линию завода в Нижнем Новгороде в марте 1943 г. и примерно в одно время с Ла-5Ф начал поступать в истребительные авиационные полки. Ла-5ФН скорее можно считать самолет, выпускавшимся параллельно с Ла-5Ф, чем преемником последнего.
На Ла-5ФН устанавливался 1850-сильный двигатель АШ-82ФН, развивавший мощность на 150 л.с. большую, чем мотор АШ-82Ф. Чрезвычайный режим, который можно было поддерживать в течение десяти минут, стал возможен в результате доработки карбюратора и внедрения системы непосредственного впрыска топлива в цилиндр. Истребители Ла-5ФН поздних серий оснащались моторами АШ-82ФНВ; максимальная мощность двигателя осталась неизменной, но улучшились его высотные характеристики. Двигатель АШ-82ФН запускался от баллона со сжатым воздухом или путем раскрутки воздушного винта автостартером.
Серийные Ла-5ФН имели ряд внешних отличий от Ла-5. На капоте мотора Ла-5ФН бросается в глаза удлиненный воздухозаборник нагнетателя компрессора. Выхлопные газы двигателя на Ла-5 и Ла-5Ф выводились по бортам фюзеляжа с помощью труб-коллекторов, на Ла-5ФН выхлопные газы отводились через щели по бортам фюзеляжа, к каждой щели подводилось по семь индивидуальных выхлопных патрубков; похожая система отвода выхлопных газов применялась на установленном на истребителе Fw-190A двигателе BMW-801.B задней части жаропрочных панелей было сделано по три отверстия, улучшавшие вентиляцию двигателя.
На всех серийных Ла-5ФН в обязательном порядка устанавливались на бортах фюзеляжа в районе кабины металлические жаропрочные накладки прямоугольной формы, прототип Ла-5ФН таких накладок не имел.
На первых Ла-5ФН конфигурация радиоантенн была такая же, как и на Ла-5Ф. Антенна натягивалась от мачты к верхней части киля и от киля — к специальному вводу, смонтированному на фюзеляже. На подавляющем большинстве Ла-5ФН конфигурацию радиоантенны изменили по типу радиоантенны первых Ла-5. На Ла-5ФН самых последних серий антенны опять подверглись ревизии — самолеты лишились мачты, антенный провод крепился прямо к фюзеляжу за остеклением фонаря кабины. Первые серийные Ла-5ФН комплектовались радиостанциями РСИ-4, позднее на них стали устанавливать модернизированные рации РСИ-4ХФ.
На большинстве Ла-5ФН стояло более толстое бронестекло. Машины первых выпусков получали бронестекла толщиной 55 м, затем толщина увеличилась до 57 мм. Толщина бронеспинки летчика также возросла с 6 до 8 мм. В ходе ремонта на самолетах иногда устанавливался дополнительный вертикальной переплет на сдвижной части фонаря. Самолеты последних серий имели блистер на правой стороне сдвижной части фонаря.
В апреле 1943 г. проводились испытания Ла-5ФН в ЛИИ, испытания велись одновременно с испытаниями Ла-5Ф. Внедрение системы непосредственного впрыска топлива позволило улучшить летные характеристики истребителя — Ла-5ФН показал вблизи земли максимальную скорость 595 км/ч, на 38 км/ч больше, чем Ла-5Ф. На высоте 6300 м Ла-5ФН разгонялся в горизонтальном полете до 648 км/ч — на 58 км/ч больше, чем Ла-5Ф.
Истребители Ла-5ФН на (продроме Прага-Кбелы, 1946 г. Кок винта переднего самолета — белого цвета. На снимке едва заметен третий в линии самолет-Ла-5ФН с заводским номером 39212117 (бортовой номер «17»), эту машину чешский полк получил в числе первых весной 1944 г., самолет действовал со словацкого аэродрома Три Дуба осенью 1944 г. и эксплуатировался после окончания войны.
Время набора высоты 5000 м составило 4,7 мин, против 5,5 минут у Ла-5Ф.
Ла-5ФН стал первым истребителем конструкции Лавочкина, ставший по своим характеристикам сравнимым с Bf 109G-6 — основным на тот момент истребителем люфтваффе на Восточном фронте. Мессершмитт уступал Ла-5ФН по максимальной скорости на 4 км/ч, в свою очередь, Лавочкин проигрывал в скорости Fw-190A-3 (максимальная скорость Фокке-Вульфа — 660 км/ч).
В апреля 1943 г. в Люберцах была проведена серия воздушных боев между предсерийным Ла-5ФН и трофейным Bf 109G-2. Учебные схватки выявили подавляющее превосходство советского истребителя по скорости на малых и средних высотах — основных высотах воздушной войны на Восточном фронте. Ла-5ФН превосходил Bf 109G-2 и в маневренности на вертикалях. Анализ результатов этих боев привел к значительным изменениям в тактике действий советской истребительной авиации.
Летные данные Ла-5ФН от серии к серии могли варьироваться в достаточно широком диапазоне, они зависели от качества исходных конструкционных материалов, квалификации сборщиков и т. д. В июне 1943 г. серийный Ла-5ФН проходил в Свердловске сравнительные испытания с предсерийным Ла-5ФН. Серийная машина показала максимальную скорость на уровне моря 539 км/ч, на высоте 6250 м — 634 км/ч.
В октябре 1944 г. захваченный немцами Ла-5ФН с мотором АШ-82ФНВ испытывался в Рехлине. Прежде, чем самолет в сентябре 1944 г. на восточно-прусском аэродроме Гросс-Шиманен попал в руки противника, он уже достаточно долго принимал участие в боях. Этот самолет весил на 57 кг больше, чем Ла-5ФН, проходивший испытания в ЛИИ летом 1943 г. В Рехлине самолет продемонстрировал следующие скоростные характеристики: максимальная скорость у земли — 520 км/ ч, на высоте 6500 м — 545 км/ч. Разница в показателях максимальной скорости на высоте по сравнению с полученными в ЛИИ результатами — 89 км/ч. Немцы отметили хорошую управляемость Ла-5ФН на всех режимах полета, только при пикировании на максимальной скорости (один летчик разогнал самолет до 720 км/ ч) истребитель почти переставал реагировать на отклонения ручки управления. Испытания продемонстрировали, что на малых и средних высотах Ла-5ФН является превосходным самолетом-истребителем, способным вести маневренный воздушный бой с высокими перегрузками. На высотах до 3000 м самолет Лавочкина превосходил по скороподъемности всех своих германских оппонентов.
Сразу же после запуска Ла-5ФН в серийное производство, развернулась борьба за снижение массы самолета. Было решено заменить часть деревянных элементов конструкции на металлические. Металлический силовой набор крыла, ставший типовым для Ла-5Ф последних серий был стандартизирован для конструкции Ла-5ФН, замена дерева металлом дала экономию в массе 172 кг. Первые Ла-5ФН комплектовались тремя топливными баками, но с внедрением металлических крыльев вместо трех баков стали устанавливать четыре; еще один, пятый, небольшой топливный бак устанавливался позади двигателя. Все Ла-5Фн имели систему наддува баков нейтральным газом.
Несмотря на больший запас топлива, дальность полета Ла-5ФН уменьшилась из-за большего расхода топлива мотором АШ-82ФН. Время боевого вылета ограничивалось 40 минутами, однако в крейсерском экономическом режиме при числе оборотов мотора 1600 об/мин самолет мог держаться в воздухе 2 ч 34 мин.
Снижения нагрузок на органы управления удалось добиться путем улучшения аэродинамики и внедрения статической компенсации поверхностей управления. Снижение нагрузок положительно сказалось на управляемости самолета и его маневренных характеристиках.
Фюзеляж самолета членился на две части. Задняя секция собиралась на клею из 13 шпангоутов и четырех лонжеронов, закрытых бакелитовой обшивкой. Фанерa варьировалась от восьмислойной толщиной 9,5 мм в районе кабины по пятислойной, толщиной 4,5 мм, в хвостовой части. Обшивка являлась составной частью фюзеляжа и вместе со шпангоутами и лонжеронами образовывала единую конструкцию типа полумонокок.
Передняя секция фюзеляжа включала стальную подмоторную раму, которая крепилась к массивным деревянным брусьям, переходящим в лонжероны. К этой конструкции крепился двигатель, снарядные ящики, топливный и масляный баки. Передняя часть фюзеляжа закрывалась металлическим капотом.
Трехсекционный фонарь кабины имел развитый металлический переплет, сдвижная часть фонаря при необходимости сбрасывалась. Сдвижную часть можно было фиксировать в трех положениях: полностью закрытом, полностью открытом и промежуточным — для лучшей вентиляции кабины. Регулируемое по высоте сиденье изготавливалось из дюралевых щитов и труб в расчете на расположение на нем летчика с парашютом. Бронеспинка толщиной 10 мм защищала летчика от обстрела сзади. На Ла-5ФН поздних серий толщину бронеспинки уменьшили до 7 мм. Пространство за бронеспинкой занимали радиостанция РСИ-4ХФ, аккумуляторная батарея, гидравлическая и пневматическая системы. Системы отопления кабины не имелось.
