Опытный истребитель Лавочкина - Горбунова - Гудкова (1940 г.) - представлял собой одноместный истребитель-моноплан. Имел мотор водяного охлаждения М-105П (пушечный) мощностью 1050 л.с. Конструкция самолета - деревянная. Фюзеляж деревянный, типа монокок, овального сечения, переходящий в хвостовой части в килевую ферму. Киль выполнен заодно с фюзеляжем.
Материал в основном - сосна и березовая фанера, шпон. В полках лонжеронов крыла была применена дельта-древесина сорта А. Все деревянные детали фюзеляжа соединялись на клее ВИАМ-БЗ, без использования гвоздей и шурупов. Наружная поверхность отполирована до блеска.
Бронезащита состояла из лобового бронестекла толщиной 55 мм и стальной 8,5 мм бронеспинки.
Вооружение самолета состояло из пушки Таубина-Бабурина калибра 23 мм (ПТБ-23, МП-6), стреляющей через ось редуктора мотора, двух синхронных крупнокалиберных пулеметов БС (12,7 мм), в дополнение к которым могли устанавливаться два синхронных пулемета ШКАС (7,62 мм).
И-301 показал хорошие результаты на государственных испытаниях, начатых 14 июня 1940 г.: скорость - 605 км/час на высоте 4950 м; время набора высоты 5000 м - 5,85 мин, 8000 м - 12,7 мин. Управление элеронами и рулями было несколько тяжеловатым, но перспективность нового самолета была подтверждена.
В ноябре 1940 С.А. Лавочкин был назначен Главным конструктором Горьковского завода ? 21. Именно здесь ему надлежало внедрять в серию новый истребитель. Вместе с Главным конструктором в Горький были откомандированы 30 инженеров и конструкторов - треть прежнего состава КБ. Некогда единое конструкторское бюро разделилось. В.П. Горбунов был направлен в г. Таганрог, М.И. Гудков оставался в Химках в должности главного конструктора ОКБ. В дальнейшем каждый из них занимался самостоятельной конструкторской деятельностью.
В декабре 1940 г. И-301 был переименован в ЛаГГ-1, а его улучшенный вариант, с большей дальностью полета (до 1000 км) - в ЛаГГ-3.
После того как на новом истребителе увеличили запас топлива (благодаря введению двух консольных баков), он был по постановлению правительства под маркой ЛаГГ-3 запущен в серийное производство сразу на 6-ти заводах: ? 21 (г. Горький), ? 31 (г. Таганрог - г. Тбилиси), ? 153 (г. Новосибирск), ? 23 ( г. Ленинград), ? 463 (г. Таллин), ? 165 (г. Днепропетровск). Реально выпускался на 4-х заводах: ? 21, 23, 31, 153.