Самыми лёгкими и скоростными ЛаГГ-3 были самолёты, выпускавшиеся на заводе № 31. Отчасти это было связано с использованием лишь двух огневых точек: пушки ШВАК и пулемёта калибра 12,7 мм. Например, истребитель № 6011 с двигателем М-105ПФ при почти одинаковом с Як-7б весе развивал большую на 25–30 км/ч скорость и летал дальше, но при этом имел меньший потолок. Единственным неоспоримым плюсом ЛаГГ-3 была его плохая горючесть.

Что касается его сравнения с МиГ-3, то последний отличало лишь одно преимущество — значительно большая скорость на высотах свыше 3000 м. МиГ-3 обладал лучшей скороподъёмностью и мог перехватывать цели на высотах свыше 10 000 м, что было недоступно ЛаГГ-3. Имели эти машины и общие недостатки. Например, летом 1941 г. комиссия ВВС, обследовав состояние самолётов Пе-2, МиГ-3 и ЛаГГ-3 в частях авиации Северного фронта, в докладе начальнику 10-го Главного управления ВВС Я. Л. Бибикову отметила, в частности, что «самолёты ЛаГГ-3 и МиГ-3 в основном ведут бой на высотах 2–3 тысячи метров… В воздушных боях противник стремится держаться низких высот, на которых он выигрывает в скорости и манёвренности… особенно проявляется на этих высотах вялость самолётов в выполнении фигур (срываются в штопор и с большим запаздыванием выводятся из пикирования)…»

Но по совокупности лётных характеристик и вооружению ЛаГГ-3 имел перед МиГ-3, оснащённым лишь пулемётами, существенное преимущество.

В 1940 г. опытный образец И-301 заметно превосходил немецкие серийные истребители Мессершмитт Bf.109Е по многим параметрам. Почти на равных с «мессершмиттом» были и первые серийные (более тяжёлые и с худшей внешней отделкой) самолёты до укомплектования их реактивными снарядами РС-82, заметно снижавшими скорость и дальность полёта.

В сентябре 1941 г. у немцев появился истребитель Bf.109F, имевший улучшенные аэродинамику, бронезащиту, более мощный двигатель и пушку в развале его цилиндров вместо крыльевых орудий. Судя по результатам контрольных испытаний, ЛаГГ-3 29-й серии завода № 21 практически не уступал новому варианту «мессершмитта» в скорости до высоты 4000 м и времени виража. Лишний пулемёт калибра 7,92 мм не давал особого преимущества Bf.109F перед советской машиной. Но следует учесть один немаловажный фактор — управление заслонками радиаторов у «немца» было автоматическим, что позволяло пилоту больше внимания уделять контролю за воздушной обстановкой и ведению боя, не заботясь о тепловом режиме работы двигателя.

Конструкция подвижной части фонаря Bf.109 была такова, что пилот не мог открыть его в полёте, да и нужды в этом не было — он не ухудшал видимость из кабины. Зато лётчик мог сбросить фонарь в аварийной ситуации. В противоположность немцам, на ЛаГГ-3 летали, как правило, с открытыми фонарями, поскольку прозрачность остекления оставляла желать много лучшего. На фронте не всегда грамотно регулировали положение заслонок водо- и маслорадиаторов, что заметно ухудшало лётные данные истребителя.

Существенно улучшить данные ЛаГГ-3 удалось лишь в 1943 г. под руководством Горбунова. Но полученный результат не дал ожидаемого эффекта. Самолёт «105» был укомплектован 23-мм пушкой и крупнокалиберным пулемётом и развивал скорость до 618 км/ч, что на этот момент было уже недостаточно. Кардинальные изменения произошли после перехода к мотору М-82, в результате чего получился Ла-5, но это уже другая история.

Окраска ЛаГГ-3 была в значительной мере стандартизирована и мало чем отличалась от окраски других советских истребителей. Однако широкое применение в его конструкции дельта-древесины и смоляного клея ВИАМ Б-3 обусловило некоторые особенности окраски. Дело в том, что на местах, где этот клей выступал, нитрошпатлёвка и нитрокраска держались плохо.

Опытный образец нового истребителя И-301 окрашивался смоляным лаком № 1, который представлял собой тот же клей ВИАМ Б-3, только более жидкой консистенции, и состоял из фенолформальдегидной смолы, «контакта Петрова» в качестве кислотного отвердителя и этилового спирта или ацетона. Если такой лак применялся без красителя, то давал прочное покрытие красно-коричневого или тёмно-вишнёвого цвета. Для снижения сопротивления его полировали. Вот так получился «рояль».

Однако такое покрытие было нетехнологичным. Живучесть готовой к применению смеси составляла 3–4 ч при температуре 16–20°, при повышении температуры до 25° она снижалась до 2 ч. Высыхание было значительно более длительным, чем у нитроэмалей. Ко всему прочему, лак был токсичен. Всё это, а также полное отсутствие маскирующих свойств, ставило жирный крест на перспективах использования подобного покрытия на внешних поверхностях боевых самолётов.

Первые серийные истребители выходили с заводов окрашенными по стандартной (согласно приказу НКАП от 23 мая 1940 г.) схеме: верхние и боковые поверхности зелёного (защитного) или светло-зелёного цвета, нижние — светло-голубого. Для этого при окраске самолётов деревянной и смешанной конструкций использовались нитроэмали, или, как они в то время назывались, аэролаки второго покрытия АII Св. З. (зелёный) и АII Св. Г. (голубой). После высыхания покрытие становилось глянцевым, и отблески солнечных лучей неизбежно выделяли самолёт на любом естественном фоне, что уже не отвечало требованиям маскировки.

Хвостовое оперение самолёта ЛаГГ-3 3-й серии, июнь 1941 г. Хорошо видно, что киль покрашен в три цвета.

В августе 1940 г. в НИИ ВВС проводились испытания различных камуфляжных схем. Количество цветов, используемых при окраске самолётов СБ, И-16 и И-153, колебалось от двух до пяти. В отчёте об испытаниях, утверждённом в октябре 1940 г., эти схемы предписывалось принять в качестве постоянных. Однако промышленность была не готова к немедленному внедрению камуфляжа — не имелось красок, удовлетворяющих если не всем, то, по крайней мере, основным условиям военных и производственников: первые требовали недешифрируемых (т. е. имитирующих естественные растительные фоны и неотличимых от них не только в видимом, но и в инфракрасном диапазоне, а также при использовании светофильтров) и матовых красок различных оттенков, вторым были необходимы быстросохнущие эмали. Компромиссом на долгое время стали аэролаки второго покрытия марки АМТ, появившиеся в первой половине 1941 г. Впрочем, и в этом случае стороны не сразу пришли к согласию.

Летом 1941 г. на Горьковском авиазаводе № 21 начали окрашивать ЛаГГ-3 в многоцветный камуфляж, состоящий из пятен песчаного, коричневого (умбра или охра), серого («мышиного»), зелёного и седовато-чёрного цветов. В этом сказывалось влияние испытаний, проведённых в 1940 г. в НИИ ВВС. Нитроцеллюлозные краски для этого камуфляжа были более матовые, чем применявшиеся до этого аэролаки АII. Самолёты окрашивались после окончательной сборки с помощью пульверизатора. Форму и расположение камуфляжных пятен определяли эскизы, выполненные в двух-трёх вариантах. Такую окраску получили 28 истребителей ЛаГГ-3. В это число попал и самолёт 3-й серии (выпуска 10 июня 1941 г., заводской № 3121376), который изготовили как эталон для последующих серий. 14 июня эта машина потерпела аварию во время испытаний на максимальную скорость.

Схема камуфляжа ЛаГГ-3 по стандарту 1941 г.

По свидетельству В. В. Чеботаревского, в то время сотрудника лаборатории лакокрасочных материалов ВИАМ, новый камуфляж был эффективным даже на близких расстояниях. Несмотря на это, все 28 самолётов, так ещё и не переданные в авиачасти, по указанию НКАП были перекрашены. Вместо многоцветного на них нанесли вводимый в качестве стандартного двухцветный камуфляж.