Konstruktorzy planowali w ŁaGG-3 zamontować mocniejszy silnik Klimow M-105, jednak okazał się on niedopracowany i w ostatecznej wersji seryjnej montowano znacznie słabszą jednostkę Klimow M-104, nie dość mocną by napędzać ciężki drewniany myśliwiec. Z tego względu piloci żartowali, że akronim ŁaGG oznacza w rzeczywistości nie skrót nazwisk konstruktorów, a łakirowannyj garantirowannyj grob: lakierowana pewna mogiła. Mimo niedociągnięć i słabych osiągów, ŁaGG-3 dysponował najmocniejszym uzbrojeniem spośród produkowanych seryjnie radzieckich myśliwców i zdecydowano się na dalsze prace nad jego rozwojem (już w czasie produkcji wprowadzono kilkadziesiąt mniejszych i większych modyfikacji). W szybkim tempie skierowano go do produkcji w pięciu fabrykach na terenie ZSRR.
Jednocześnie Ławoczkin i jego zespół eksperymentowali nad znalezieniem dużo mocniejszego silnika. Ostatecznie wybór padł na czternastocylindrowy gwiazdowy silnik M-82 o mocy 1700 koni mechanicznych, będący radzieckim klonem silnika Wright Cyclone dostosowanym do warunków produkcji w kraju z systemem metrycznym. Nowy samolot, oznaczony Ła-5, po swoim poprzedniku odziedziczył większość elementów konstrukcji, zmieniono przede wszystkim część nosową by pomieścić w niej znacznie większy silnik.