Семён Алексеевич Лавочкин родился 28 августа (11 сентября) 1900 г. в городе Рославле, в еврейской семье. Здесь он окончил гимназию, отсюда ушёл добровольцем в Красную Армию.

После окончания Московского высшего технического училища он решил посвятить себя авиации, был направлен в конструкторское бюро француза Ришара, в 1928 г. приглашённого с сотрудниками в Москву для постройки гидросамолёта (попытка эта, кстати сказать, окончилась безрезультатно). В дальнейшем конструкторское бюро Ришара приступило к проектированию торпедоносца открытого моря (ТОМ). Но и этому самолёту не суждено было увидеть свет, так как в 1929 г. к моменту окончания проекта в стране имелся морской вариант самолёта ТБ-1 конструкции А. Н. Туполева.

Семён Алексеевич Лавочкин в КБ Ришара (кстати, в этом КБ также начинали работать С. П. Королёв, Г. М. Бериев, Н. И. Камов и др., впоследствии ставшие известными конструкторами) занимался вопросами прочности. Позже под руководством одного из заместителей Ришара, оставшегося в Москве, был спроектирован и построен двухместный истребитель ДИ-4, на нём летал В. П. Чкалов, которому из-за отсутствия основного лётчика-испытателя предложили совершить несколько полётов на этом самолёте.

Будучи студентом, Семён Алексеевич работал чертёжником или конструктором в малоизвестных организациях, а некоторое время трудился под руководством С. Г. Козлова в Военно-воздушной академии им. Жуковского, где конструировался самолёт «Гигант».

После организации Центрального конструкторского бюро (ЦКБ), «крупнейшего проектного учреждения в нашей стране, в одну из конструкторских бригад был переведён С. А. Лавочкин. Под руководством В. А. Чижевского он занимался проектированием стратосферного самолёта с герметической кабиной, способного подняться на большую высоту. Эти работы оказались очень полезными для будущего конструктора, использовавшего свой опыт при создании герметических кабин для других самолётов.

Перейдя затем под руководство Д. П. Григоровича, который был уже опытным и авторитетным конструктором, С. А. Лавочкин сделал окончательный выбор в пользу самолётов-истребителей.

В 1935 г. на одном из авиационных заводов началось строительство истребителя, вооружённого пушками М. В. Курчевского. В качестве разработчика машины был приглашён и С. А. Лавочкин. Проект истребителя ЛЛ (Лавочкин, Люшин) напоминал самолёт ИП (Григоровича) с двумя пушками АПК калибра 76 мм, но на самолёте ЛЛ сиденье во время полёта опускалось в фюзеляж. Обзор осуществлялся через перископ, однако при посадке самолёта сиденье можно было поднимать, что обеспечивало лучший обзор. Фонарь кабины не выступал за пределы фюзеляжа. Эта оригинальная конструкция обеспечивала меньшее сопротивление самолёта, а значит, увеличение скорости. Но начальник ВВС Я. И. Алкснис, в 1936 г. осмотревший макет истребителя, не одобрил опускаемого сиденья.

«Скорость самолёту необходима, но обзор лётчику не менее важен», — так можно было сформулировать вывод немногословного начальника ВВС.

Эти разработки и положили начало самостоятельной конструкторской деятельности Семёна Алексеевича Лавочкина. Некоторое время Лавочкин работал в ГУАП — Главном управлении авиационной промышленности, главным инженером которого являлся Андрей Николаевич Туполев.

В это время группа сотрудников, способных инженеров, решила спроектировать свой самолёт, тем более что в стране был объявлен конкурс на создание истребителя. В конкурсе участвовали Лавочкин, Горбунов и Гудков. Так родился ЛаГГ.

В начале 1940 г. было принято решение о серийном производстве трёх истребителей: ЛаГГ, Як и МиГ.

Промышленность того времени не выпускала лёгких сплавов, и в самолёте ЛаГГ впервые широко применялась дельтадревесина. Это был новый и лёгкий в производстве материал, позволявший придавать машине гладкую поверхность, что уменьшало аэродинамическое сопротивление. Самолёт имел на вооружении пушку и два пулеммёта. В качестве силовой установки на первых экземплярах истребителя устанавливался двигатель водяного охлаждения. В дальнейшем этот двигатель был заменён звездообразным поршневым двигателем воздушного охлаждения М-82, чтобы ЛаГГ имел лётно-технические характеристики, сопоставимые с двумя другими отечественными истребителями — МиГ-3 и Як-1, запущенными в серийное производство также до окончания государственных испытаний.

Благодаря впрыскиванию топлива непосредственно в цилиндры взамен обычного питания бензином с помощью карбюратора мощность двигателя М-82 увеличилась до 1550 л. с. вместо 1330 л. с.

Самолёты конструкции С. А. Лавочкина принимали активное участие в войне против фашистской Германии. В 1942 г. на вооружение ВВС стали поступать истребители Ла-5, созданные на базе ЛаГГ-3.

Ла-5 превзошёл в скорости лучшие немецкие истребители Ме-109Д-2 на высотах до 6100 м, хотя несколько уступал им в вертикальной скорости. Для устранения этого недостатка потребовалось снизить полётную массу самолёта и дополнительно увеличить мощность двигателя.

Уже в сентябре 1942 г. истребительные полки, оснащённые самолётами Ла-5, участвовали в сражении под Сталинградом и добились больших успехов.

Самолёты Ла-5 ФН с двигателем АШ-82 ФН мощностью 1700 л. с. достигали скорости 650 км в час и высоты 11 000 м. С 1943 г. они появились на фронтах Великой Отечественной и пользовались популярностью у личного состава благодаря исключительно высоким маневренным качествам и надёжности.

На самолётах конструкции Семёна Алексеевича Лавочкина воевали многие прославленные лётчики, среди них трижды Герой Советского Союза И. Н. Кожедуб.

Продолжая совершенствовать Ла-5, ОКБ С. А. Лавочкина выпустило новую модификацию — истребитель Ла-7. В крыле этого истребителя размещались топливные баки. На самолёте были установлены три пушки калибра 20 мм. Ла-7 достигал скорости 680 км в и имел неоспоримое преимущество перед немецкими самолётами, частности истребителем Ме-109Д-6.

Всего за период Великой Отечественной войны было постр 6528 истребителей ЛаГГ-3, 10 000 Ла-5 и 5753 Ла-7.

Созданные в конструкторском бюро Лавочкина истребители с поршневыми двигателями, работавшими даже на так называемых «чрезвычайных режимах» с впрыском водно-спиртовой смеси и специальных химических составов для увеличения тяги, к концу войны уже не имели больших перспектив увеличения скорости и высоты полёта.

Переход к реактивным двигателям открывал новую эру в авиации. На самолёте Ла-7 вначале вместе с основным поршневым двигателем хвостовой части фюзеляжа были установлены жидкостно-ракетные ускорители, предназначавшиеся для работы в течение 3—3,5 минут, и конце войны на самолёте Ла-7Р с ускорителем удалось достигнуть скорости полёта 742 км в час, то есть прирост скорости составил 85 км в час по сравнению с серийным самолётом Ла-7.

Однако это не было решением проблемы и не могло в полной мере удовлетворить потребности авиации хотя бы по той причине, что пары окислителя при эксплуатации самолёта деревянной конструкции быстро разрушали его фюзеляж. Кроме того, при таких скоростях комбинированная силовая установка оказалась крайне невыгодна. Требовалось иное решение — применение новой газотурбинной силовой установки.

Однако была предпринята ещё одна попытка улучшить скоростные данные самолёта за счет отбора части мощности от поршневого двигателя на привод компрессора воздушно-реактивного двигателя. Такие двигатели были установлены под крылом самолёта Ла-5. При включении ВРД самолёт увеличивал скорость горизонтального полёта на 60—90 км в час, однако скорость полёта при выключенных реактивных двигателях резко снижалась вследствие увеличения лобового сопротивления машины из-за гондол этих двигателей. Вертикальная же скорость не только не увеличивалась, но даже уменьшалась по сравнению с обычным самолётом с поршневыми двигателями.

Последним из истребителей с поршневыми двигателями, выпущенных конструкторским бюро С. А. Лавочкина, стал самолёт Ла-9. Он имел цельнометаллическую конструкцию, крыло ламинарного профиля и мощное вооружение — четыре пушки калибра 23 мм. Самолёт развивал скорость до 690 км в час, дальность полёта достигала 1735 км.