На Ла-5 был перепроектирован и козырек фонаря, получивший дополнительный горизонтальный переплет в верхней части. Дополнительная металлическая полоса улучшала крепление бронестекла внутри козырька. На фонаре крепилось зеркало заднего вида, которое в полевых условиях обычно демонтировалось.
Устанавливавшийся на Ла-5 прицел ПБП-1А заменили более совершенным ПБП-1Б, имевший линзу диаметром два дюйма. Однако, как и ПБП-1А, новый прицел не обеспечивал точного наведения оружия.
По бортам фюзеляжа, ниже козырька кабины, появилось по одному небольшому отверстию, улучшавших вентиляцию кабины. Плохая теплоизоляция двигателя и недостаточная вентиляция «поддерживали» в кабине Ла-5 высокую температуру.
Первые Ла-5Ф имели мачту радиоантенны, аналогичную устанавливавшейся на Ла-5, но большинство истребителей новой модели получили более широкую, слегка наклоненную вперед радиомачту, изменилось и натяжение самой проволочной антенны.
Конструкция топливных баков, система наддува инертным газом остались на Ла-5Ф неизменными, но крайние крыльевые баки емкостью по 65 л не устанавливались. Исключение из конструкции самолета двух топливных баков и ряд других изменений позволили снизить массу самолета на 160 кг. Дальность полета Ла-5Ф уменьшилась до 760 км (дальность полета Ла-5 — 1190 км), но снижение полетной массы позволило Ла-5Ф по характеристикам превзойти Bf 109G.
Доля элементов конструкции Ла-5Ф, которые выпускались из дельта-древесины, снизилась до минимума; дельта-древесину пришлось заменять древесиной хвойных пород. Для сохранения прочности на прежнем уровне пришлось увеличить сечение лонжеронов крыла, правда их масса не возросла, так как ель имеет меньший удельный вес.
Лонжероны крыла изготавливались из ели, нервюры — из многослойной фанеры хвойных пород, обшивка крыла — фанера толщиной 3 мм (тоже — из древесины хвойных пород). На Ла-5Ф поздних серий выпуска часть деревянных деталей заменили металлическими — стальными профилями с дюралюминиевыми стенками. Ла-5Ф с цельнометаллическим силовым набором крыла имел три топливных бака вместо четырех баков — у Ла-5Ф с деревянным крылом. Все баки располагались между двумя лонжеронами крыла. Два центральных бака имели емкость по 168 л, два внешних бака — по 148 л. Внешне крылья с металлическим набором ничем не отличались от крыльев с деревянным набором.
Изменилась форма и расположение выштамповок на щитках основных опор шасси, вместо округлых на Ла-5 появились более вытянутые выштамповки.
Один из первых Ла-5Ф проходил испытания в эвакуированном в Свердловск ЛИИ в апреле 1943 г. Самолет показал скорость 557 км/ч на уровне моря и 590 км/ ч на высоте 6200 м — всего на 10 км/ч больше, чем Ла-5. Скороподъемность возросла гораздо более заметно: Ла-5Ф забирался на 5000 за 5,5 минут, в то время как Ла-5 набирал эту высоту шесть минут.