К началу 1942 году работа конструкторского бюро Семена Лавочкина над новым истребителем была на грани закрытия. Советские власти отдавали предпочтение Як-7, производство которого уже было налажено. ЛаГГ-3 уступал новым модификациям немецких самолетов. Летчики жаловались на слабое вооружение - три пулемета и недостаточное количество патронов. Конструкторы решили вопрос - увеличили калибр оружия и боеприпасы, но из-за этого возросла общая масса самолета. Упала и скорость.
Нужен был новый двигатель, причем не водяного охлаждения, а воздушного. Размер нового двигателя был больше и не подходил к габаритам самолета, но члены конструкторского бюро смогли в кратчайшие сроки, без чертежей и расчетов сделать опытный образец истребителя. И 21 марта 1942 года летчик-испытатель Василий Мищенко поднял в воздух будущий Ла-5.
Но из-за спешки конструкторы не смогли обеспечить нормальный отвод температуры от двигателя. Попытались установить новый маслорадиатор, но проблему жары в кабине так и не решили.
Полеты продолжили. 22 и 23 апреля летчики-испытатели Алексей Якимов и Алексей Кубышкин поднимались в небо. Всего провели 26 испытательных полетов. В Москву отправили отчет: самолет испытания выдержал, но не решена проблема с перегревом мотора. Конструкторам дали десять дней на исправление.
И помог случай. В цеху Горьковского завода обнаружили новенький масляный радиатор с заводским паспортом от мотора М-107. Он предназначался Як-7. Но его поставили на Ла-5. И двигатель перегреваться перестал.
6 мая 1942 года провели испытания на штопор. Они прошли успешно. 20 мая 1942 года приняли решение о серийном производстве с мотором АШ-82ФН на заводе № 21 в Горьком.
Первые самолеты поступили в армию во второй половине 1942 года. Всего только в том году изготовили 1 129 истребителей. В сентябре самолет официально переименовали в Ла-5.
Боевое крещение Ла-5 получил 14 августа 1942 года в бою в районе Ульяново - Сухиничи - Козельск. Советские летчики в 27 воздушных боях сбили 16 самолетов противника.
Уникальный по результативности воздушный бой провел старший лейтенант Александр Горовец. Во время Курской битвы 6 июля 1943 года в одном бою на Ла-5 он уничтожил девять пикирующих бомбардировщиков Ju 87. Но был сбит истребителями противника. Посмертно ему присвоили звание Героя Советского Союза.
Всего было выпущено более 9 900 истребителей Ла-5.