В составе 10-й смешанной авиационной дивизии действовал 168-й ИАП на самолетах ЛаГГ-3. Первоначально дивизия входила в состав ВВС Западного фронта, затем — в авиационную группу генерала И.Ф.Петрова. С 26 ноября истребители полка сопровождали пикировщики Пе-2 и Пе-3 при нанесении ударов по наступающим войскам немцев на Волоколамском, Клинском и Юхновском направлениях. ЛаГГи также и сами штурмовали вражеские колонны, мощное вооружение позволяло использовать их в этом качестве гораздо эффективней, чем «одноклассников» — МиГ-3 и Як-1. Особенно хорошо себя проявили самолеты, оснащенные пусковыми установками PC, причем ракетами стреляли и по воздушным целям — лейтенант Ф.Д.Межуев двумя PC сбил Bf 109F.
На 1 января в составе истребительной авиации ВВС Калининского фронта насчитывалось 23 ЛаГГ-3, 7 МиГ-3, 14 Як-1, 22 И-16, еще восемь ЛаГГов и семь МиГов числилось в группе генерала Петрова, действовавшей на этом направлении.
На Западном фронте ЛаГГи широко применялись как разведчики. В январе 1942 г. ЛаГГ-3 вместе с двухмоторными Пе-2 состояли на вооружении 3-го разведывательного авиационного полка.
В ходе наступления советских войск под Москвой численный и качественный состав ВВС фронтов увеличивался за счет поступления истребителей новых типов. Так в составе ВВС Калининского фронта по состоянию на 22 февраля 1942 г. числилось 13 истребительных авиационных полков, четыре из которых имели на вооружении Як-1 и пять — ЛаГГ-3 (5-й гвардейский, 21-й, 180-й, 193-й, 348-й). В 5-м гвардейском полку, вооруженном ЛаГГ-3 10-й серии, воевал в должности командира эскадрильи гвардии капитан Г. Д.Онуфриенко, к концу войны он сбил лично 21 самолет и 29 — в группе, причем 15 побед он одержал в составе 5-го ГИАП. Один Ju-88 сбил прямо над КП Калининского фронта на глазах у командующего генерал-полковника И.С.Конева. За январь 1942 г. летчики полка сбили 18 самолетов противника, потеряв одного летчика. Весной 1942 г. с молодым пополнением в 5-й ГИАП пришел сержант Виталий Попков — один из известнейших советских асов, чья боевая судьба, как и судьбы его однополчан, легли в основу лучшего кинофильма о летчиках Великой Отечественной — «В бой идут одни старики». Напоминать сюжет этого фильма — излишне. Гвардейского звания полк удостоен в числе первых — 6 декабря 1941 г., прежде полк именовался 129-м ИАП.
В ВВС Западного фронта 22 февраля 1942 г. числилось восемь истребительных авиационных полков. В отличие от Калининского фронта здесь основной силой являлись Яки, которые состояли на вооружении в четырех ИАП, на ЛаГГ-3 летали летчики 168-го и 172-го ИАП.
