Под руководством М.И.Гудкова были сделаны две модификации серийного ЛаГГ-3:

-      Гу-82 - модификация ЛаГГ-3 с двигателем воздушного охлаждения АШ-82. Использовалась двигательная установка от бомбардировщика Су-2 без переделок. В марте 1941 года изготовлен первый экземпляр самолета, второй не был закончен из-за эвакуации.

-     К-37 — модификация ЛаГГ-3 с 37-мм пушкой Б.Г.Шпитального Ш-37. Изготовлено 3 экземпляра. Осенью 1941 года самолет успешно прошел войсковые испытания на фронте, после чего принято решение о запуске его в серийное производство.

Группа В.Г.Горбунова построила пять модификаций ЛаГГ-3:

-   ЛаГГ-3 "облегченный" с двигателем ВК-105ПФ. Уменьшение массы достигнуто за счет вооружения и оборудования. В 1942 году была построена малая серия.

-   ЛаГГ-3 66-й серии — последний серийный ЛаГГ, переделанный согласно рекомендациям ЦАГИ и НИИ ВВС. Выпускался с весны 1943 года до середины 1944 года.

-     "105" — облегченный вариант самолета с двигателем ВК-105ПФ2. Развивал скорость 623 км/ч на высоте 3500 м. Первый экземпляр самолета построен весной 1943 года. Второй под обозначением ЛаГГ-3 "дублер" проходил госиспытания в апреле 1944 года. Данные оказались хуже, чем у первой машины. К тому же силовая установка и вооружение не были доведены. Работы по самолету были прекращены.

-   ЛаГГ-3 с двигателем ВК-107. Самолет появился в 1943 году, но был неудачен — все полеты завершались вынужденной посадкой из-за неудовлетворительной работы силовой установки.

-  ЛаГ-5 — ЛаГГ-3 с двигателем АШ-82 (1942 г.) Конструкция самолета аналогична ЛА-5. Испытания прошел, но серийно не строился.

И-301	ЛаГГ-3
"105"	ЛаГ-5
Прототип Ла-5	Гу-82