Самолет имел цельнодеревянную конструкцию, и завод ? 301 с хорошо отлаженным производством деревянных изделий как нельзя лучше подходил для постройки его опытного экземпляра.

В сентябре 1939 года на заводе было создано новое опытно-конструкторского бюро (ОКБ), возглавляемое тремя главными конструкторами - В.П.Горбуновым, С.А.Лавочкиным и М.И.Гудковым.

В начале 1940 года постройка опытного экземпляра была закончена, и 30 марта 1940 года И-301 (истребитель завода ? 301)совершил первый вылет. Приказом НКАП от 9 декабря 1940 года первый опытный экземпляр И-301 стал именоваться ЛаГГ-1, а второй экземпляр с увеличенной дальностью - ЛаГГ-3.

ЛаГГ-3 был принят к серийному производству. За работы по созданию нового истребителя главные конструкторы В.П.Горбунов, С.А.Лавочкин и М.И.Гудков были удостоены Сталинской премией.

Этот самолет стал первой и последней совместной работой конструкторов Горбунова, Лавочкина и Гудкова. Затем их пути разошлись, каждый возглавил свое конструкторское бюро.

В ноябре 1940 года С.А.Лавочкин был назначен главным конструктором завода ?21 (г. Горький) с обязательством полностью сосредоточиться на внедрении в серийное производство самолета И-301. Ему передавались все конструкторские отделы с опытным производством.

Следом за Лавочкиным новое назначение получает и В.П.Горбунов. Приказом НКАП от 27 декабря 1940 года он назначен главным конструктором завода ?31 и с группой конструкторов откомандирован в Таганрог. М.И.Гудков остался в Москве и возглавил ОКБ-301. Сам же завод ?301 являлся в то время серийным по изготовлению истребителей А.С.Яковлева Як-1, а с 1941 года - УТИ-26 (Як-7В) и Як-7. В годы войны завод был эвакуирован в Новосибирск.

Под руководством Лавочкина с 1941 по 1945 г.г. были созданы прославленные истребители Ла-5 (1942 г.), Ла-5ФН (1943 г.) и Ла-7 (1944 г.). Эти самолеты серийно производили на нескольких заводах страны (в Новосибирске, Горьком, Таганроге, Тбилиси).

22,5 тысячи "Ла" - а это каждый третий истребитель, произведенный в стране, - были отправлены на фронт за четыре года войны. Более 200 истребительных полков были укомплектованы самолетами Лавочкина. На них воевали многие прославленные асы, в частности Герои Советского Союза И.Н. Кожедуб, А.И. Покрышкин, А.П.Маресьев, отец известного космонавта А.И.Лавейкина - И.П.Лавейкин.

Летчики отдавали должное надежности, живучести и боеспособности истребителей - тем качествам, которыми славились ЛаГГи, Ла-5 и Ла-7 в грозные военные годы. Истребители Ла-5, Ла-5ФН по некоторым характеристикам превосходили немецкие самолеты Мессершмитт-109 и Фокке-Вульф-190. Ла-7 был признан одним из лучших истребителей Второй мировой войны.

За выдающиеся работы по созданию за время Великой Отечественной войны новых типов истребителей ОКБ С.А.Лавочкина было награждено орденом Ленина (1944 г.). Главный конструктор был удостоен звания Героя Социалистического Труда, большая группа конструкторов, инженерно-технических работников была награждена орденами и медалями.

В 1945 г. ОКБ С.А. Лавочкина из г. Горького вернулось в Химки: подмосковный завод ?301 вновь становится его опытной базой. Для укрепления и расширения мощностей распоряжением правительства завод получает новое оборудование. С этого времени в биографии ОКБ и завода начинается новый этап.

В послевоенные годы здесь были созданы цельнометаллические поршневые самолеты Ла-9 (1946 г.), истребители сопровождения Ла-11 (1948 г.). Самолеты Ла-9 и Ла-11 выпускались серийно и составили костяк советской истребительной авиации во второй половине 1940-х годов. История Ла-11 интересна также тем, что эти самолеты участвовали в арктических экспедициях ВВС СССР, и долгие годы (до 1982г.) это составляло государственную тайну.