Вооружение на первых сериях было довольно мощным, состоявшим из крупнокалиберного пулемета БК, стрелявшим сквозь вал редуктора, двух синхронных пулеметов УБС и двух также синхронных ШКАСов. Вся «батарея» размещалась под капотом. Масса секундного залпа составляла 2,65 кг, и по этому показателю «ранний» ЛаГГ-3 превосходил все советские серийные истребители, выпускавшиеся в начале войны, а также все тогдашние модификации Bf 109.
С сентября 1941-го начался выпуск ЛаГГ-3 с мотор-пушкой ШВАК вместо пулемета БК. Для экономии веса правый синхронный УБС сняли, оставив один крупнокалиберный пулемет и два ШКАСа. Масса секундного залпа слегка понизилась – до 2,64 кг.
Подобно Яковлеву, Лавочкин, Горбунов и Гудков, разрабатывая свой истребитель, планировали оснастить его мотором М-106, но им тоже пришлось довольствоваться меньшим по мощности М-105П. На «лагге» эта вынужденная замена сказалась еще более негативно, чем на «яке». Ведь за счет цельнодеревянной конструкции, в которую создатели машины заложили повышенные запасы прочности, а также мощного вооружения и разъемного крыла взлетная масса пушечного «лагга» равнялась 3280 кг, то есть на 330 кг больше, чем у Як-1, при том же самом моторе. Удельная нагрузка на площадь составляла 186,1 кг/кв. м, а удельная нагрузка на мощность достигла 3,12 кг. Одним словом, ЛаГГ-3 был слишком тяжел для своего двигателя.
В результате самолет получился довольно инертным, медлительным и тяжелым в управлении. Он вяло реагировал на действия летчика, с трудом выходил из пикирования и имел тенденцию к срыву в штопор при «перетягивании» ручки, из-за чего крутые виражи на нем были трудновыполнимы. По своим летным данным серийный ЛаГГ-3 образца второй половины 1941 года не шел ни в какое сравнение с «Мессершмиттом» серии F, во многом уступая даже «Эмилю». Да и «яку» он проигрывал по всем статьям, кроме огневой мощи. Скороподъемность у земли составляла всего 8,5 м/с, а максимальная скорость – 474 км/ч. На высоте 5000 м «ЛаГГ» без внешних подвесок разгонялся лишь до 549 км/ч. Время виража самолетов, не оборудованных предкрылками (а на лагг-3 их начали ставить только с августа 1942-го), составляло 24–26 с. При попытке заложить более глубокий вираж самолет без предкрылков срывался в штопор.
«Лагги» впервые вступили в бой в июле 1941 года, нередко вызывая досаду и раздражение пилотов. Общее мнение выразил известный летчик-ас Д.А. Кудымов, начавший воевать на ЛаГГ-3: «Мы с завистью смотрели на тех, кому посчастливилось летать на самолетах конструкции Яковлева – Як-1: на этих машинах летчики уверенно вступали в бой с немецкими самолетами любых марок, невзирая на численное превосходство противника».
Думается, что в последней фразе Кудымов все же слегка приукрасил картину, но, как бы то ни было, а грузный ЛаГГ-3, заслуживший у пилотов нелестное прозвище «утюг», оказался гораздо хуже «яка». Вся дальнейшая история его развития, вплоть до снятия с производства в 1944 году, сопровождалась постоянным стремлением любой ценой снизить вес. Так, начиная с 10-й серии, на самолете перестали устанавливать пулеметы ШКАС, из-за чего «лагг» потерял преимущество в огневой мощи над «яком», но все равно не сравнился с ним в летных данных. На 11-й серии отказались от консольных бензобаков, пожертвовав ради легкости дальностью полета.
Но все было напрасно. «Врожденная» тяжесть конструкции и низкое качество производства на серийных заводах «съедали» все усилия разработчиков. Положение усугублялось еще и тем, что из-за прекращения с началом войны импортных поставок синтетических смол резко упало производство дельта-древесины. Довоенные запасы быстро иссякли, и с 1942 года этот материал пришлось заменять обычным деревом – сибирской сосной и березой. Как следствие, масса планера ЛаГГ-3 увеличилась еще больше. Прошедшие весной 1942-го в НИИ ВВС испытания одной из серийных машин, вооруженной только пушкой ШВАК и одним пулеметом БС, показали максимальную скорость всего 539 км/ч. Тем не менее в 1942 году был выпущен 2771-й ЛаГГ-3 в дополнение к 2463 экземплярам, построенным годом ранее.