Истребители ЛаГГ-3 первых трех серий практически не отличались друг от друга. Серьезные отличия появились начиная с 4-ой серии. В процессе производства истребителей ЛаГГ-3, начиная с 4-й серии, центральный БК заменили пушкой ШВАК (при этом правый БС пришлось снять), а под плоскостями крыла оборудовали узлы подвески реактивных снарядов и бомб (три - четыре PC под каждой плоскостью или по одной бомбе). Однако первые самолеты выпускались по прежнему с 12.7-мм пулеметом Березина. На самолеты четвертой сери стали устанавливать более совершенные двигатели Климова М-105ПА, одинаковой мощностью с М-105П, но оборудованные усовершенствованным карбюратором К-105ПБ. Так же были внесены конструктивные изменения в фюзеляж самолета. В связи с этими новшествами взлетная масса самолета уменьшилась по сравнению с 1-ой серией и стала равной 3280 килограммов. Однако при серийном производстве самолета были допущены производственные недоработки, что серьезно сказалось на летных характеристиках самолета - уменьшилась скорость полета - 549 километров в час (575 у 1-ой серии), значительно ухудшилась скороподъемность - 588 метров в минуту (735 у 1-ой серии), дальность полета стала равной 870 километров (1100 у 1-ой серии). К тому же ухудшилась маневренность самолета. Практически по всем показателям самолет уступал немецкому истребителю Bf.109F-4 поступавшему на Восточный фронт в начале войны. За что ЛаГГи получили во многих публикациях последнего времени дурную славу. Чего стоит, приписываемая летчикам военного времени расшифровка: "Лакированный Гарантированный Гроб". Возможно, какой-то остряк и сказанул такое. Однако истребитель совсем не заслужил такой оценки. Да, он был тяжел, вялый в маневре, но в умелых руках вполне мог потягаться с любым противником: 3 февраля 1942 г. А.А.Губанов на ЛаГГ-3 в одном бою сбил три Bf 109. Еще один пример - согласно отечественным данным 21 марта 1942 г. в районе Ржева пятерка ЛаГГов приняла бой с 30 самолетами Люфтваффе, наши истребители сбили пять немецких машин без потерь со своей стороны.
Следующее серьезное изменение в конструкции самолета была сделано в 8-ой производственной серии. Боевое использование ЛаГГ-3 показало малую эффективность 7.62-мм пулеметов ШВАК. Исходя из этого было принято решение снять с самолета оба таких пулемета, оставив мотор-пушку ШВАК и 12.7-мм пулемет Березина. Это позволило облегчить машину и увеличит ее маневренность. Производство самолетов восьмой сери было начато в конце 1941 года. В дальнейшем на 8-ой серии ставили ставить 23-мм пушку ВЯ-23 (скорострельность 370-500 выстрелов в минуту и начальной скоростью снаряда 905 м/с). Эта пушка показала свою эффективность против слабобронированных и небронированных машин противника. Небольшое количество самолетов этой сери и были оборудованы фотокамерой АФА-1 и использовались в роли фронтовых разведчиков.
