Еще несколько километров скорости давал перенос воздухозаборника двигателя с крыши капота в корневую часть центроплана. С облегчением планера возникли трудности — все, что с машины можно было снять безболезненно — уже сняли, жертвовать прочностью конструкции, как это сделал Яковлев, Лавочкин не стал. К счастью, за счет поставок по ленд-лизу и налаживанием производства в глубине СССР, облегчилось положение с алюминием. Замена деревянных конструкций металлическими — большой резерв экономии массы. Одна замена деревянных лонжеронов крыла на дюралевые со стальными полками снижала массу на 100 кг! Надо сказать, что к этому времени в конструкции планера уже не осталось дельта-древесины — из-за нехватки смолы ее из конструкции постепенно вытеснили обычные сосна и береза. Чертежи металлических лонжеронов крыла и центроплана были разработаны летом 1943 г. в Нижнем Тагиле на заводе № 381 под руководством главного конструктора П. Д. Грушина — впоследствии выдающегося конструктора зенитных ракет.
Эффективность мероприятий по аэродинамике, выданных работниками ЦАГИ, проверялась на доработанном самолете Ла-5 (заводской № 39210206).
Испытания с 16 декабря по 10 февраля 1944 г. проводил летчик-испытатель Н. В. Адамович. Доработанный «Лавочкин» показал скорость на 34 км/ч б'oльшую, чем серийная машина (684 км/ч на высоте 6150 м), причем мероприятия по улучшению аэродинамики были реализованы не в полном объеме. Модернизация самолета № 39210206 проводилась на заводе № 21 под руководством С. М. Алексеева.
Все рекомендации учли на построенном в январе 1944 г. самолете «Ла-5 эталон 1944 г.»: проведена внешняя и внутренняя герметизация винто-моторной группы и планера, установлены щитки, полностью закрывающие ниши шасси, маслорадиатор перенесен под фюзеляж, а всасывающие патрубки нагнетателя — в носок центроплана, улучшена форма зализов между крылом и фюзеляжем, сокращено количество крышек капота и уменьшен размер подвижных боковых створок; за счет установки аэродинамических компенсаторов на рулях высоты удалось уменьшить усилия на ручке управления на 20–23 %.
«Эталон» получил усиленное вооружение из трех 20-мм пушек Березина УБ-20 с боезапасом по 150 снарядов на ствол.
Первый полет на модернизированном истребителе летчик-испытатель Георгий Михайлович Шиянов совершил 2 февраля 1944 г. Всего через две недели — 16 февраля — самолет передали на государственные испытания. По программе гос. испытаний намечалось выполнить 44 полета, но в девятом полете, 20 февраля, произошел обрыв шатуна в двигателе, и летчику-испытателю А. Г. Кубышкину с трудом удалось посадить истребитель. Испытания возобновились 8 марта, после ремонта Ла-5. Когда большая часть программы была отработана, из-за производственного дефекта (плохая склейка) в воздухе разрушился 12-й шпангоут фюзеляжа, Кубышкин вновь сумел посадить поврежденный самолет.
В отчете по испытаниям майор Кубышкин отметил, что значительно увеличилась горизонтальная скорость и скороподъемность, максимальная скорость достигла значения 680 км/ч на высоте 6250 м — лучший результат среди всех отечественных истребителей того времени. В то же время он указал и на недостатки «эталона 1944 г.» — жара в кабине (+40…50° С), скапливание в кабине конденсата влаги, велики усилия на педалях, не предусмотрено быстрое покидание машины, отсутствует автоматика управления винтомоторной группой. Вывод Кубышкин сделал следующий:
«Самолет по своим летным данным является одним из лучших истребителей. Необходимо форсировать серийную постройку с одновременным устранением вышеуказанных недостатков».
В начале мая эталон 1944 г. был запущен в серийное производство под обозначением Ла-7, а с ноября 1944 г. Ла-7 полностью вытеснил Ла-5ФН, производство которых прекратилось (кстати, на последних сериях Ла-5ФН внедрены некоторые нововведения «эталона», в частности, на Ла-5ФН 39-й и 41-й серий — металлические лонжероны крыла). Большинство серийных Ла-7 выпущено с двумя пушками ШВАК, а не с тремя УБ-20. Пушка УБ-20 представляла собой переделанный под калибр 20 мм пулемет УБ, и поначалу отличалась низкой надежностью; до конца войны изготовили только 368 трехпушечных Ла-7, их строили с марта 1945 г. на заводе № 381.
Ла-7 по комплексу боевых свойств стал лучшим советским серийным истребителем Второй мировой войны, однако он не был лишен весьма серьезных недостатков. К примеру, на нем отсутствовала автоматика управления работой винтомоторной группы. При массовом производстве характеристики самолетов неизбежно снижаются — ни один серийный Ла-7 не развил скорости более 658 км/ч. Недобор скорости послужил причиной проведения НИИ ВВС в августе-сентябре 1944 г. контрольных испытаний самолета головной серии и серийного. Летчики-испытатели выставили серийной машине неудовлетворительную оценку: недобор скорости, температура в кабине составляла +55° С, при наборе высоты грелся мотор.