Еще работая инженером-конструктором в КБ Курчевского, он разрабатывал пушечный истребитель. А подрабатывая в БРИЗе Главсевморпути, он принимал участие в разработке конструкции катеров из пластифицированной древесины. Теперь все слилось в облике «деревянного» истребителя.
Лавочкин писал письма во все инстанции, ходил по кабинетам больших начальников со своей папкой, чертежами и логарифмической линейкой — ничего!
Однажды вечером его начальник завел с ним душевный разговор.
— Слушай, Семен! — сказал Горбунов. — Долго ты будешь ходить со своим проектом? Ты же наглядно видишь, что ничего у тебя не получается. И не получится! Не майся дурью, Семен, бери меня в соавторы, и все твои проблемы будут решены Я освобожу тебя от всей текущей работы и обеспечу постановление правительства.
Лавочкин подумал, вспомнил все свои бесполезные мытарства и согласился. Когда через две недели они пришли к наркому Михаилу Кагановичу с готовым предложением, то в приемной обнаружили Гудкова с бумагами на подпись. Вошли втроем. Горбунов стал докладывать. Наркому предложение понравилось, и он стал пожимать руки всем троим. Когда вышли, Гудков попросился в компанию. Решили его взять третьим.
В мае 1939 года вышло постановление о передаче КБ авиазавода № 301 в Химках новым руководителям. Горбунов занял кабинет главного. Лавочкин сидел в общем конструкторском зале, а Гудков занялся производством и снабжением. Рабочее проектирование истребителя И-301 заняло несколько месяцев. И тут Горбунов влюбился и перестал работать. Тогда по рекомендации директора завода № 301 Эскина и начальников бригад КБ ответственным конструктором назначают Лавочкина. В марте 1940 года И-301 взлетел.
Этап летных испытаний и доработок прошел успешно и новый истребитель хотели производить серийно. Но военные потребовали дальность не менее тысячи километров, и пришлось машину переконструировать. Когда переделанный второй летный экземпляр И-301 продемонстрировал требуемую дальность, истребитель под индексом ЛаГГ-3 запустили в серию сразу на трех авиазаводах. Всех троих наградили Сталинской премией.
Семен Лавочкин осуществил свою мечту — истребитель состоялся и как грозное оружие встал на защиту страны в час тяжелого испытания. Его назначили Главным конструктором в г. Горький на головной серийный завод № 21. Ну, а от своих «соавторов» он удачно освободился и в дальнейшем работал самостоятельно. Горбунов поехал Главным конструктором в Таганрог на завод № 31. А Гудков остался в Химках на заводе № 301.
Таким образом, до начала советско-германского противостояния истребительная авиация начала получать три типа новых самолетов: Як-1, МиГ-3 и ЛаГГ-3.