Маркировка нового двигателя АШ-82ФН отразилась в названии самолёта (ФН – Форсированный Непосредственного впрыска топлива). Истребитель Ла-5ФН выпускался параллельно с Ла-5Ф. Двигатель АШ-82ФН развивал мощность 1850 л. с. (на 150 л.с. больше, чем АШ-82Ф) и поддерживал форсированный режим в течение 10 минут (в ходе испытаний выяснилось, что АШ-82ФН может выдерживать форсаж значительно дольше, но тогда сказывался малый запас топлива). Ла-5ФН отличался высокой скоростью и скороподъемностью, обладал исключительно хорошими маневренными данными, отлично держался в глубоком вираже и был одним из самых легкоуправляемых истребителей.

Внешне Ла-5ФН отличался от Ла-5Ф удлиненным воздухозаборником нагнетателя компрессора. У серийных Ла-5ФН (в отличие от прототипа) на бортах фюзеляжа в районе кабины установили металлические жаропрочные накладки прямоугольной формы.

На первых Ла-5ФН радиомачты и антенны были те же, что и на Ла-5Ф. Радиоантенна натягивалась от мачты к верхней части киля и от киля – к специальному вводу, находящемуся на фюзеляже. Позже, большинство Ла-5ФН стали выпускать с конфигурацией радиоантенн как у первых Ла-5. Но в конце серийного производства радиоантенны опять переделали. Истребители Ла-5ФН стали выпускаться без радиомачты, а провод антенны теперь крепился прямо к фюзеляжу за фонарем кабины пилота.

Истребитель начал выпускаться и поступать в войска с марта 1943 года. В апреле 1943 г. в ЛИИ проводились одновременно испытания Ла-5ФН и Ла-5Ф. Двигатель АШ-82ФН с системой непосредственного впрыска топлива улучшил летные характеристики истребителя – Ла-5ФН достиг максимальной скорости у земли 595 км/ч, что на 38 км/ч больше, чем Ла-5Ф. На высоте 6300 м у Ла-5ФН максимальная скорость 648 км/ч – на 58 км/ч больше. Скороподъемность у Ла-5ФН тоже лучше: набор высоты 5000 м за 4,7 мин, против 5,5 минут у Ла-5Ф.

Летом 1943 года на Ла-5 проводились испытания системы объединенного управления шага винта и газа двигателя. Результаты были признаны удовлетворительными, но система требовала доработок. В ноябре испытания продолжили уже на Ла-5Ф №39213956, а весной 1944 года на истребителе Ла-5ФН. До установки на серийные самолеты дело не дошло, но позже автоматика появится на Ла-7.

Во время серийного производства на Ла-5ФН начали устанавливать крыло с металлическими лонжеронами. Его использование в конструкции планировалось еще на первых сериях, но отложилось по ряду причин на год. Истребители с металлическими лонжеронами и дюралюминиевой обшивкой фюзеляжа в районе кабины получили заводское обозначение «тип 41».

Истребители Ла-5ФН приняли участие в сражении на Курской дуге. Они идеально подходили для боя на малых высотах.