2006年10月，中國國防科工委和財(cái)政部聯(lián)合立項(xiàng)研制長征五號(hào)運(yùn)載火箭，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，由國防科工局、國家航天局牽頭組織實(shí)施，由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院抓總研制 。

2009～2010年，原計(jì)劃作為長征五號(hào)系列中衍生型號(hào)的小型、中型火箭分別獨(dú)立形成“長征六號(hào)”與“長征七號(hào)”，長征五號(hào)系列中僅剩下5米芯級(jí)直徑的大型火箭 。同時(shí)，為避免火箭系列間運(yùn)載能力交叉重疊，長征五號(hào)系列的優(yōu)先發(fā)展型號(hào)由2006年時(shí)的基本型構(gòu)型D轉(zhuǎn)變?yōu)?a target="_blank" style="color: rgb(19, 110, 194);" title="銀海翼展科技">近地軌道、地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力*強(qiáng)的兩種型號(hào)：構(gòu)型B和構(gòu)型E。2011年左右，二者分別被命名為“長征五號(hào)乙”和“長征五號(hào)”，再加上配套的遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)，便形成了長征五號(hào)系列。

長征五號(hào)初樣研制階段，期間完成以5.2米直徑整流罩和5米直徑火箭艙段為代表的大部分箭體結(jié)構(gòu)的制造、生產(chǎn)、試驗(yàn)等技術(shù)，并在中國實(shí)現(xiàn)了火箭全型號(hào)數(shù)字工程化應(yīng)用  。

2011年，長征五號(hào)乙立項(xiàng)進(jìn)入工程研制。

2012年，長征五號(hào)研制用于火箭、航天器生產(chǎn)、總裝、測試的中國新一代運(yùn)載火箭天津產(chǎn)業(yè)化基地一期建成投入使用，用于箭體運(yùn)輸?shù)倪h(yuǎn)望21號(hào)船于同年下水。

2013年7月，長征五號(hào)進(jìn)入試樣研制階段。主要完成了全箭模態(tài)試驗(yàn)、各動(dòng)力系統(tǒng)試車，整流罩分離試驗(yàn)等大型地面試驗(yàn)，并開展火箭的生產(chǎn)、總裝和測試。

2013年，長征五號(hào)的研制同時(shí)帶動(dòng)一些列配套設(shè)置的建造。為了火箭測試中國研制完成了70噸級(jí)的世界*大推力的振動(dòng)臺(tái)。

2016年，長征五號(hào)完成發(fā)射場合練，驗(yàn)證了火箭、發(fā)射場、地面發(fā)射支持系統(tǒng)的接口協(xié)調(diào)以及吊裝起豎、測試、轉(zhuǎn)運(yùn)等流程，*終確定長征五號(hào)火箭整體技術(shù)狀態(tài) 。

2016年11月3日20點(diǎn)43分，長征五號(hào)運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射升空。隨后，長征五號(hào)運(yùn)載火箭與其托舉的遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)成功分離，上面級(jí)繼續(xù)將實(shí)踐十七號(hào)衛(wèi)星送往預(yù)定軌道。由中國航天科技集團(tuán)公司抓總研制的長征五號(hào)運(yùn)載火箭首次飛行任務(wù)取得成功。