Поскольку ЛаГГ-3 были самыми тяжелыми истребителями советских ВВС. предпринимались неоднократные попытки снизить массу этих машин. Поскольку 7.62-мм пулеметы были признаны малоэффективными их решили убрать с самолета. ОКБ-301 провело соответствующую работу и вскоре три завода перешли на выпуск облегченных истребителей, причем производство не останавливалось ни на секунду.
В качестве прототипа выбрали один из первых самолетов 8-й серии. С него сняли оба ШКАСа вместе с боезапасом и убрали обтекатели пулеметов. Вооружение самолета теперь составляла 20-мм пушка ШВАК, расположенная в развале блока цилиндров и 12.7-мм пулемет УБС, установленный по левому борту под капотом. Такая схема вооружения оставалась стандартной для всех дальнейших серий (за исключением 34 -й серии) вплоть до окончания серийного выпуска самолета. Другой отличительной чертой самолетов 8-й серии был несколько измененный воздухозаборник радиатора.
Первый ЛаГГ-3 8-й производственной серии сошел со сборочной линии в конце 1941 года. Некоторые машины этой серии были вооружены не 20-мм пушкой ШВАК, а 23-мм пушкой ВЯ-23, также размещенной в развале блока цилиндров. ЛаГГи, вооруженные «крупнокалиберной» пушкой, не получили каких-либо отличительных обозначений. По мере выпуска на самолеты ставили то ШВАК, то ВЯ-23, в зависимости от того, какая пушка имелась в распоряжении.
ВЯ-23 имела начальную скорость снаряда 905 м/с и теоретическую скорострельность 370–500 выстрелов в минуту. Внешне ЛаГГи, вооруженные ВЯ-23 отличались от обычных истребителей более длинным стволом, торчащим из ступицы винта. В общем, 23-мм пушку получило довольно небольшое количество самолетов, хотя ВЯ-23 хорошо себя показала в борьбе с небронированными и легко бронированными целями.
Некоторые ЛаГГ-3 8-й серии были оборудованы вертикальной фотокамерой АТА-1, установленной в хвостовой части фюзеляжа. Камера имела два объектива, один с фокусным расстоянием 300 мм, а другой — 500 мм. Камера могла сделать 150 фотоснимков размером 18x18 см. В действие фотокамеру приводил электромотор, органы управления которого выводились на приборный щиток в кабине пилота.
Пилоты, летавшие на ЛаГГ-3 в первые месяцы войны, находились в тяжелых условиях. Истребительные полки, оснащенные ЛаГГами, считались полками «смертников», поскольку даже просто летать на этом истребителе было опасно, не говоря уже о том, что приходилось вести бой с врагом.
Нелестное мнение летчиков о своих машинах было весьма справедливо. Поспешность, с какой ЛаГГ-3 направили в серийное производство, давала о себе знать. Самолет не прощал ошибок в управлении. А управлять истребителем было очень трудно, поскольку самолет был слишком тяжел, двигатель недостаточно мощен, а летные качества не отвечали требованиям. Особенно неустойчиво вел себя самолет на низких скоростях. Большинство советских пилотов не умели летать на самолетах с большой удельной нагрузкой на крыло, поскольку прежние истребители — бипланы И-15 и И-153 — отличались низкой нагрузкой на крыло и, соответственно, хорошей маневренностью.
