Модификация Ла-5Ф проходила войсковые испытания в 523 ИАП с 14 по 20 августа 1943 года. Полку не слишком повезло — он потерял за неделю 9 из 19 своих истребителей! Четыре самолета были сбиты в бою, четыре — получили повреждения, но сумели вернуться на свой аэродром, а еще один Ла-5 потерпел катастрофу из-за заклинившего мотора. Ни одного вражеского самолета сбито не было. Ла-5Ф продолжали служить в боевых подразделениях вместе с Ла-5ФН (их производство началось почти одновременно), а позднее даже с Ла-7.
Особые надежды советская истребительная авиация возлагала на модификацию Ла-5ФН. Ее войсковые испытания проходили в 32 ГИАП на Брянском фронте в июле-августе 1943 года (т. е. во время Курской битвы, и раньше, чем испытания Ла-5Ф). Пилоты 1-й эскадрильи, получившей 10 Ла-5ФН, в 25 воздушных боях сбили 33 самолета противника: 21 FW-190, 5 Ju-88, 3 Bf-109, 3 He-111 и один Ju-87. Собственные потери составили четыре самолета. Вероятно, первую победу на Ла-5ФН одержал лейтенант В. А. Орехов, сбивший 8 июля 1943 года над Малоархангельском FW-190. Интересно, что в начальный период испытаний контактов с самолетами противника практически не было. Ситуацию изменило начавшееся 12 июля 1943 года контрнаступление советских войск. В течение трех дней (12, 13 и 15 июля) пилоты 32 ГИАП одержали в общей сложности 30 побед. Еще быстрее счет побед подразделений начал расти во время Курской Битвы. К ее началу еще несколько частей были вооружены Ла-5ФН: 63 ГИАП, 13 ИАП (111 ГИАП) и 437 ИАП (113 ГИАП). Их пилоты ежедневно вели воздушные бои. Наиболее удачным днем стало 18 августа 1943 года, когда летчики 437 ИАП, ведомые капитаном В. Н. Орловым, сообщили об уничтожении 14 вражеских самолетов в трех вылетах, причем сам Орлов записал на свой счет четыре победы! 13 побед одержали 8 августа пилоты 2-й эскадрильи 13 ИАП во главе с П. А. Гнидо, причем две из них одержал сам командир. А 17 августа 1943 года 17 побед одержал 5 ГИАП, совершивший 96 боевых вылетов и участвовавший в 5 воздушных сражениях в районе Изюма. Безусловно, максимальное число побед за один день на счету 171 ИАП, вооруженного Ла-5Ф и действовавшего в районе Курской дуги — 13 июля 1943 года его пилоты претендовали на 31 сбитый самолет, включая 10 бомбардировщиков и 21 истребитель.