На первомайском параде 1941 г. в Москве запланировали показ 50 истребителей ЛаГГ-3, однако к 22 апреля в наличии имелось лишь 20, к тому же не лишённых производственных дефектов, самолётов. У них на стоянке самопроизвольно складывались костыли и основные стойки шасси, отказывали тормоза. Причина крылась в подтекании жидкости из гидросистемы. Кончилось тем, что костыли просто законтрили в выпущенном положении. До праздника оставалось чуть больше недели, и промышленность делала всё, вплоть до грубых отклонений от технологии производства, лишь бы эти машины пролетели над Красной площадью. А потом их снова дорабатывали, превращая из парадных в боевые.

Завод № 21 торопился войти в весьма жёсткий график поставок. Из-за спешки в ходе серийного производства качество изготовления самолётов постоянно ухудшалось. Плохая внешняя отделка, переход к неубирающемуся костыльному колесу и установка мачты радиоантенны заметно ухудшили лётные данные.

Долго не могли определиться с составом вооружения ЛаГГ-3. Это было связано с дефицитом авиационных пушек и крупнокалиберных пулемётов, а также со стремлением сочетать огневую мощь с достаточно высокими лётными данными (для чего истребитель всячески пытались облегчить). Поскольку пушку МП-6 забраковали, её решили заменить третьим крупнокалиберным пулемётом. В связи с этим завод № 21 первые три серии ЛаГГ-3 комплектовал четырьмя синхронными пулемётами ШКАС и БС (по паре тех и других) и одним пулемётом БК, стоявшим в развале мотора. С 76-й машины 3-й серии БК заменили на 20-мм пушку ШВАК, но для снижения веса убрали один БС (с правой стороны).

В первом полугодии завод № 21 выпустил 214 машин (менее половины запланированных). Не все они дошли до строевых полков, поскольку часть самолётов осталась в распоряжении ОКБ и НИИ ВВС.

В феврале 1941 г. к выпуску нового истребителя подключились заводы № 31 в Таганроге (там первый самолёт поднялся в воздух 23 февраля) и № 165 в Ростове, а в мае — завод № 153 в Новосибирске. Однако все они сдавали машин меньше, чем одно предприятие в Горьком. В марте нарком Шахурин предложил развернуть изготовление ЛаГГ-3 ещё и на заводе № 600 в Урумчи (Китай), но эта идея не нашла поддержки в правительстве.

В результате доработок и устранения наиболее важных дефектов вес пустого самолёта постоянно возрастал, а время от времени выявлялись всё новые недостатки. Так, за неделю до начала войны ЛаГГ-3 преподнёс неожиданный сюрприз. На самолёте, пилотируемом К. А. Груздевым, в полёте сорвало фонарь кабины, что чуть не закончилось катастрофой. Опять последовали переделки и испытания.

В цехе завода № 31 в Таганроге, 10 февраля 1941 г.

Истребитель № 3121321 (из 3-й серии завода № 21) потерпел аварию после сдаточного полёта 26 мая 1941 г. На посадке пилот А. Г. Вишенков не смог выпустить одну из стоек шасси. Хорошо видно, что балансир на руле направления отсутствует.

Кабина ЛаГГ-3 (№ 3121226), с которого 13 июня 1941 г. в полёте сорвало фонарь; машину пилотировал К. Груздев.

Машины выпуска первой половины 1941 г. были тяжелее опытного образца примерно на 70 кг. Соответственно максимальная скорость упала до 550–555 км/ч, ухудшились скороподъёмность и манёвренность. Несколько снизилась и дальность полёта. Чтобы улучшить лётные данные, решили частично пожертвовать запасом горючего. На самолётах 7-й серии ёмкость каждого бака в консолях уменьшили на 40 л. Суммарный запас теперь составлял не 410, а 340 л.

Такая машина (№ 3121715) в августе — сентябре 1941 г. прошла контрольные испытания в НИИ ВВС. На ней в развале мотора установили пушку ШВАК с боезапасом 150 патронов, в передней части фюзеляжа располагались синхронный БС с 200 патронов и пара ШКАСов с общим запасом 1300 патронов. Лётчика защищала 8,6-мм бронеспинка, а протектированные бензобаки имели систему заполнения нейтральным газом. Усовершенствованный мотор М-105ПА отличался беспоплавковым карбюратором, лучше работавшем при манёврах с отрицательными перегрузками; мощность его осталась той же, что у М-105П. Имелась радиостанция РСИ-4. На основных стойках шасси поставили более крупные колёса размером 650 х 200 мм, что, безусловно, улучшило проходимость машины по раскисшему грунту.

ЛаГГ-3 4-й серии завода № 21. Обратите внимание на появление весовых балансиров на руле направления и неубирающееся хвостовое колесо.

Авария ЛаГГ-3 № 273130 (выпущенного заводом № 31) 27 мая 1941 г.; лётчик В. Н. Кузеев. Самолёт ещё не окрашен, только загрунтован, но звёзды на него уже нанесли.

ЛаГГ-3 № 3121422 с подвеской реактивных снарядов РС-82. Фото сделано в августе — сентябре 1941 г.

Авария ЛаГГ-3 № 3121565 (5-я серия завода № 21) 26 июля 1941 г.; лётчик Г. М. Иванов. Самолёт отличается необычной удлинённой мачтой радиостанции.

ЛаГГ-3 № 3121715 (из 7-й серии завода № 21) на контрольных испытаниях в НИИ ВВС, август 1941 г.

При весе 3280 кг максимальная скорость истребителя не превышала 549 км/ч, что было связано с ухудшением аэродинамики самолёта. Чтобы привести в норму температурный режим работы мотора, конструкторы увеличили угол отклонения створки водяного радиатора. Переднюю кромку крыла исказили «наплывы», появившиеся из-за большего размера колёс. Отрицательно повлияли также вынужденный отказ от уборки костыля и введение наружных балансиров руля поворота. Вдобавок в полёте нередко отсасывало плохо подогнанные посадочные щитки.

Чтобы снизить вес и всё-таки поднять лётные данные до приемлемого уровня, с 11-й серии от консольных баков отказались совсем, пожертвовав дальностью полёта ради скорости. При необходимости рассчитывали использовать подвесные баки, но фактически их установили только на небольшой серии истребителей для морской авиации, изготовленной в Горьком в сентябре 1941 г. Чуть раньше, с 81-го самолёта 10-й серии, перестали монтировать пулемёты ШКАС. После этого ЛаГГ-3 утерял преимущество в секундном залпе по сравнению с более лёгким Як-1. Вскоре ликвидировали и уже ненужные обтекатели ШКАСов.