Вооружение состояло из двух синхронных пушек ШВАК (СП-20) калибра 20 мм с общим боекомплектом 340 патронов (иногда самолеты комплектовались 20-миллиметровым орудием и пулеметом калибра 12,7 мм) с пневматическим и механическим перезаряжанием и коллиматорным прицелом ГТБП-la. Орудия размещены на металлической ферме фюзеляжа, доступ к ним осуществляется через откидные верхние крышки капота двигателя. Патроны подаются из двух коробок, закрепленных также на металлической ферме фюзеляжа. Управление оружием — пневматическое. Для стрельбы из пушек на ручке управления самолетом имеется гашетка.
На самолетах Ла-5ФН устанавливали крыльевые бомбодержатели, рассчитанные на подвеску двух бомб калибра 50 кг или 100 кг.
В состав оборудования кроме стандартного набора пилотажно-навигационных и контролирующих приборов, аптечки, входили коротковолновая радиостанция РСИ-4 (радиопередатчик РСИ-ЗМ1 и приемник РСИ-4А), кислородный прибор и посадочная фара. На самолетах Ла-5ФН устанавливались система нейтрального газа, защищавшая топливные баки от возгорания, а также кислородные приборы КПА-3бис или КП-12. Запаса кислорода хватало для полета в течение полутора часов на высоте 8000 м.
Ла-5 был, безусловно, значительным достижением отечественной авиапромышленности, но он появился с опозданием. К тому времени у противника имелся Bf 109G-2 сначала «пятиточечный», а затем облегченный «трехточечный» — с пушкой и двумя пулеметами. Возросшая мощность мотора «Мессершмитта» сделала свое дело, значительно улучшилась не только горизонтальная, но и вертикальная скорость.
Испытания Bf 109G-2 в НИИ ВВС и последующие бои под Сталинградом показали почти полное превосходство «немца», за исключением горизонтального маневра, над Ла-5, особенно на высотах до 3000 м. Как здесь не вспомнить распавшийся триумвират «ЛаГГ». Если бы Гудкову не чинили препятствий с Гу-82 в тот последний предвоенный год, то и ЛаГГ-3 с мотором М-82, сотни экземпляров которого не востребованными лежали на складах авиамоторного завода, мог бы уже к 1942 году сказать заметное слово на фронтах Великой Отечественной войны.
«Воздушные бои» в НИИ ВВС между Ла-5Ф и Bf 109G-2 и G-4 показали, что первый имел преимущество в скороподъемности и радиусе виража до высоты 6000 м, заходя в хвост немцам через три—четыре виража (время виража на высоте 1000 м у Ла-5 и Ла-5ФН — 19 секунд, у Bf 109G-2 — от 20 до 21,5 секунды — прим. авт.). Не уступал Ла-5Ф «Мессершмиттам» и в боях на вертикалях, но здесь преимущество до высоты 3000 м было на стороне более опытного и инициативного пилота. Не хуже обстояло дело и в бою с FW 190A-4 и А-5. Ла-5Ф и здесь мог постоять за себя.