На первых Ла-5ФН конфигурация радиоантенн была такая же, как и на Ла-5Ф. Антенна натягивалась от мачты к верхней части киля и от киля — к специальному вводу, смонтированному на фюзеляже. На подавляющем большинстве Ла-5ФН конфигурацию радиоантенны изменили по типу радиоантенны первых Ла-5. На Ла-5ФН самых последних серий антенны опять подверглись ревизии — самолеты лишились мачты, антенный провод крепился прямо к фюзеляжу за остеклением фонаря кабины. Первые серийные Ла-5ФН комплектовались радиостанциями РСИ-4, позднее на них стали устанавливать модернизированные рации РСИ-4ХФ.
На большинстве Ла-5ФН стояло более толстое бронестекло. Машины первых выпусков получали бронестекла толщиной 55 м, затем толщина увеличилась до 57 мм. Толщина бронеспинки летчика также возросла с 6 до 8 мм. В ходе ремонта на самолетах иногда устанавливался дополнительный вертикальной переплет на сдвижной части фонаря. Самолеты последних серий имели блистер на правой стороне сдвижной части фонаря.
В апреле 1943 г. проводились испытания Ла-5ФН в ЛИИ, испытания велись одновременно с испытаниями Ла-5Ф. Внедрение системы непосредственного впрыска топлива позволило улучшить летные характеристики истребителя — Ла-5ФН показал вблизи земли максимальную скорость 595 км/ч, на 38 км/ч больше, чем Ла-5Ф. На высоте 6300 м Ла-5ФН разгонялся в горизонтальном полете до 648 км/ч — на 58 км/ч больше, чем Ла-5Ф.
Время набора высоты 5000 м составило 4,7 мин, против 5,5 минут у Ла-5Ф.
Ла-5ФН стал первым истребителем конструкции Лавочкина, ставший по своим характеристикам сравнимым с Bf 109G-6 — основным на тот момент истребителем люфтваффе на Восточном фронте. Мессершмитт уступал Ла-5ФН по максимальной скорости на 4 км/ч, в свою очередь, Лавочкин проигрывал в скорости Fw-190A-3 (максимальная скорость Фокке-Вульфа — 660 км/ч).
В апреля 1943 г. в Люберцах была проведена серия воздушных боев между предсерийным Ла-5ФН и трофейным Bf 109G-2. Учебные схватки выявили подавляющее превосходство советского истребителя по скорости на малых и средних высотах — основных высотах воздушной войны на Восточном фронте. Ла-5ФН превосходил Bf 109G-2 и в маневренности на вертикалях. Анализ результатов этих боев привел к значительным изменениям в тактике действий советской истребительной авиации.
Летные данные Ла-5ФН от серии к серии могли варьироваться в достаточно широком диапазоне, они зависели от качества исходных конструкционных материалов, квалификации сборщиков и т. д. В июне 1943 г. серийный Ла-5ФН проходил в Свердловске сравнительные испытания с предсерийным Ла-5ФН. Серийная машина показала максимальную скорость на уровне моря 539 км/ч, на высоте 6250 м — 634 км/ч.
В октябре 1944 г. захваченный немцами Ла-5ФН с мотором АШ-82ФНВ испытывался в Рехлине. Прежде, чем самолет в сентябре 1944 г. на восточно-прусском аэродроме Гросс-Шиманен попал в руки противника, он уже достаточно долго принимал участие в боях. Этот самолет весил на 57 кг больше, чем Ла-5ФН, проходивший испытания в ЛИИ летом 1943 г. В Рехлине самолет продемонстрировал следующие скоростные характеристики: максимальная скорость у земли — 520 км/ ч, на высоте 6500 м — 545 км/ч. Разница в показателях максимальной скорости на высоте по сравнению с полученными в ЛИИ результатами — 89 км/ч. Немцы отметили хорошую управляемость Ла-5ФН на всех режимах полета, только при пикировании на максимальной скорости (один летчик разогнал самолет до 720 км/ ч) истребитель почти переставал реагировать на отклонения ручки управления. Испытания продемонстрировали, что на малых и средних высотах Ла-5ФН является превосходным самолетом-истребителем, способным вести маневренный воздушный бой с высокими перегрузками. На высотах до 3000 м самолет Лавочкина превосходил по скороподъемности всех своих германских оппонентов.