Истребители Ла-5Ф поступали не только во фронтовые полки, но и в полки ПВО, охранявшие крупные города и индустриальные центры. Поскольку люфтваффе в 1943 г. уже не имело возможностей развернуть крупномасштабные налеты на объекты в глубоком тылу, авиация ПВО не сыграла заметной роли в дальнейшем ходе войны.
Во время второй мировой войны самолеты 8-й и 15-й воздушных армий ВВС США совершили несколько рейдов на объекты Третьего рейда с территории Советского Союза. В первом челночном рейде 2 июня 1944 г. принимало участие 128 «Летающих крепостей» и 64 истребителя «Мустанг». Самолеты взлетели с расположенной в Италии авиабазе, отбомбились по венгерскому железнодорожному узлу Дебрецин и приземлились на украинских аэродромах Полтава и Миргород. ПВО советских баз обеспечивал 210-й истребительный авиаполк ПВО, оснащенный самолетами Ла-5Ф, в Полтаве и Миргороде базировались и другие авиаполки, вооруженные Ла-5Ф.