長征五號

1986年，中國製定“863計劃”，把“大型運載火箭和天地往返運輸系統”確立為航天領域的重大探索項目，但由於各方面條件的限制，大型運載火箭的工程研製工作一直未能開展。

進入20世紀90年代，長征三號乙火箭的首飛一定程度上完善了中國運載火箭系列，但在整體上，原有的長征系列火箭的技術仍偏於老舊 ^[9]  。

21世紀初期，隨着人類探索太空的不斷深入，世界各國已經將越來越多的探索目標瞄準了深空，美國和歐洲航天局（ESA）已經開始實施大規模的深空探測任務規劃。美國製定了以重返月球為主要任務的星座計劃，儘管2010年初美國國會宣佈中止星座計劃，但是並沒有終止重型運載火箭的研發進程。

2010年7月15日，美國參議院通過了美國航空航天局（NASA）2011財年預算授權法案，法案要求將重型運載火箭的研製時間提前至2011年，2016年底前投入使用。縱觀國外航天大國的運載火箭發展趨勢，進一步提升進入空間的能力已成為各國共同的選擇。隨着日本H-2B運載火箭的首飛和印度300噸推力級固體助推器的研製成功，中國運載火箭在世界航天界第二集團的優勢地位已經喪失。為了重新鞏固這種優勢，並且縮短與領先國家的差距，中國必須加快開展更大規模的包括重型運載火箭的空間技術研究 ^[10-11]  。

1988年，中國863計劃開始後即開始了大型運載火箭的論證工作 ^[12]  。通過和世界新一代運載火箭以及自身需求的對比，中國火箭專家認為，舊的長征火箭系列存在着運載能力低，芯級直徑小，型號偏多，型譜重疊，可靠性不高，發射準備週期長，使用的偏二甲肼和四氧化二氮推進劑毒性大且價格昂貴的問題，在小型火箭方面還存在空白 ^[13]  。

1990年，中國從蘇聯引進了2台RD-120發動機進行原理研究，之後進行關鍵技術攻關，奠定了YF-100火箭發動機的基礎 ^[14-15]  。

2000年，長征五號使用的液氧煤油補燃循環發動機YF-100於獲得工程立項。

2001年，長征五號使用的一級氫氧發動機YF-77獲得研製立項。同年，長征五號火箭預研工作正式開始，針對問題研製方明確了火箭的運力指標、級數、推進劑種類，並要求新型火箭高可靠、低成本 ^[16-17]  。

2001年後，中國繼續對新型火箭的設計方案、發展途徑、發射場等方面進行討論。

2002年，中國改進完善863計劃火箭發動機和大型運載火箭專家組組長朱森元“模塊化研製、積木式發展”的建議，確定了“一個系列、兩種發動機、三個模塊”的總體發展思路以及”通用化、系列化、組合化”的設計思想 ^[18]  。

2001～2005年，YF-100火箭發動機分別進入初樣研製和試樣研製階段 ^[14-15]  。

2006年10月，中國國防科工委和財政部聯合立項研製長征五號運載火箭，經國務院批准，由國防科工局、國家航天局牽頭組織實施，由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製 ^[19-20]  。

2009年，YF-77火箭發動機轉入試樣研製。

2009—2010年，原計劃作為長征五號系列中衍生型號的小型、中型火箭分別獨立形成“長征六號”與“長征七號”，長征五號系列中僅剩下5米芯級直徑的大型火箭 ^[21]  。同時，為避免火箭系列間運載能力交叉重疊，長征五號系列的優先發展型號由2006年時的基本型構型D轉變為近地軌道、地球同步轉移軌道運力最強的兩種型號：構型B和構型E。2011年左右，二者分別被命名為“長征五號乙”和“長征五號”，再加上配套的遠征二號上面級，便形成了長征五號系列 ^{[21-22]  [23-24]}  。

長征五號初樣研製階段，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構的製造、生產、試驗等技術，並在中國實現了火箭全型號數字工程化應用 ^{[21]  [25-28]}  。

2011年，長征五號乙立項進入工程研製 ^[21]  。

2012年，長征五號研製用於火箭、航天器生產、總裝、測試的中國新一代運載火箭天津產業化基地一期建成投入使用，用於箭體運輸的遠望21號船於同年下水 ^[29-30]  。8月，YF-100火箭發動機500秒長程熱試車成功，確定了長征五號首飛發動技術狀態 ^{[14]  [31]}  。

2013年7月，長征五號進入試樣研製階段。主要完成了全箭模態試驗、各動力系統試車，整流罩分離試驗等大型地面試驗，並開展火箭的生產、總裝和測試 ^{[21]  [32]}  。同年，長征五號的研製同時帶動一些列配套設置的建造。為了火箭測試中國研製完成了70噸級的世界最大推力的振動台 ^[33]  。

2016年，長征五號完成發射場合練，驗證了火箭、發射場、地面發射支持系統的接口協調以及吊裝起豎、測試、轉運等流程，最終確定長征五號火箭整體技術狀態 ^[34]  。11月3日20點43分，長征五號運載火箭在文昌航天發射場成功發射升空。隨後，長征五號運載火箭與其託舉的遠征二號上面級成功分離，上面級繼續將實踐十七號衞星送往預定軌道。由中國航天科技集團公司抓總研製的長征五號運載火箭首次飛行任務取得成功 ^[6]  。

2023年3月，中國航天科技集團八院149廠研製的長征五號運載火箭助推模塊3米級全整底液氧貯箱順利合零下架。 ^[103] 

2024年3月15日，執行探月工程四期嫦娥六號任務的長征五號遙八運載火箭安全運抵中國文昌航天發射場。後續，該火箭將與先期運抵的嫦娥六號探測器一起開展發射場區總裝和測試工作。 ^[108] 

長征五號運載火箭總長約57米，捆綁4個助推器，起飛質量約878噸，採用二級半構型，由結構系統、動力系統、電氣系統和地面發射支持系統等組成，主要方案如下：

1、芯一級採用5米直徑模塊，2台地面推力50噸級的YF-77氫氧發動機雙向擺動；

2、助推器採用4個3.35米直徑模塊，每個模塊配置2台地面推力120噸級的YF-100液氧煤油發動機，每個助推器擺動靠近芯級內側的1台發動機；

3、芯二級採用2台真空推力9噸級改進的新型膨脹循環氫氧發動機YF-75D作為主動力，雙向擺動、兩次啓動；

4、二級採用輔助動力完成滑行段姿態控制、推進劑管理和有效載荷分離前末修、調姿，整流罩頭錐採用馮·卡門外形，直徑5.2米，高12.267米，助推器採用斜頭錐外形等 ^[35]  。

長征五號採用模塊化設計，火箭各組成部分對應不同的模塊：芯一級對應5米直徑火箭芯級模塊，芯二級對應5米直徑火箭上面級模塊，助推器對應3.35米直徑火箭助推級模塊。各種模塊根據不同方式搭配再加上整流罩等火箭部件就可以形成不同構型火箭 ^[35]  。

2006年，長征五號火箭立項研製時公佈的火箭模塊方案，模塊一是液氧/液氫的5米直徑模塊，模塊二是液氧/煤油的3.35米直徑模塊、模塊三2.25米直徑模塊、“兩種發動機”是新研製的地面推力50噸YF-77氫氧發動機和地面推力120噸YF-100液氧/煤油發動機；在三個模塊基礎上第一步組合製造出5米直徑芯級的大型運載火箭，再進一步組合製造出3.35米直徑芯級的中型運載火箭和小型運載火箭，最終形成近地軌道運力覆蓋1.5~25噸，地球同步轉移軌道運力覆蓋1.5~14噸的“一個系列”。火箭運載能力相比原長征火箭大幅度提高；使用推進劑無毒無污染；採用“三化”的設計思想降低成本；比傳統火箭普遍少一級的一級半或二級半構型提高火箭固有的可靠性；擁有完整的運載能力覆蓋範圍 ^[37]  。

長征五號作為長征五號系列運載火箭的基本型號，為帶助推器的兩級火箭。助推器採用4個3.35米直徑模塊，每個助推器配置2台120噸級液氧煤油發動機YF-100，每個助推器有1台發動機可單向擺動。一子級採用5米直徑模塊，安裝2台可雙向搖擺的50噸級氫氧發動機YF-77。二子級採用改進自長征三號甲運載火箭三子級氫氧發動機的YF-75D作為主動力，發動機可雙向擺動，能兩次起動，同時配有輔助動力系統。整流罩與有效載荷一起垂直整體運輸、吊裝 ^[35]  。長征五號理論上有32噸的近地軌道運載能力，但不用於發射該軌道衞星 ^[40]  。

長征五號的箭體結構分芯級和助推器兩部分，由多個功能各異的部件和組件構成，包括有效載荷整流罩、有效載荷支架、儀器艙、級間段、液氧箱、液氫箱、煤油箱、箱間段、後過渡段、斜頭錐、尾段和尾翼等。

貯箱結構材料選用2219鋁合金，各級均採用獨立貯箱。芯級4個貯箱除一子級液氧箱外均選用單一的硬殼式結構 ^[41]  。

長征五號3.35米直徑模塊繼承原長征火箭芯級已有的3.35米直徑技術，使用液氧和煤油推進劑，安裝兩台120噸級YF-100液氧煤油發動機，再加上與發動機配套的增壓運輸系統和伺服機構等。

助推器結構形式與長征三號乙運載火箭的箭體結構相似，助推器貯箱選用等邊三角形網格加筋殼結構。助推器液氧貯箱採用了全攪拌摩擦焊技術。

助推器的頭錐為斜錐體，由半球形端頭和截錐殼體兩部分組成。3.35米直徑助推器頭錐傾斜角度為15°。端頭在飛行過程中要承受氣動加熱。截錐殼體採用桁梁式半硬殼薄壁結構，外表面蒙皮採用耐高温玻璃鋼材料 ^{[35]  [41]}  。

長征五號芯一級採用5米直徑火箭芯級模塊，使用液氫和液氧作為推進劑，結構主要由貯箱、箱間段、級間段和尾段組成。

貯箱箱筒段是箭體結構中的主要承力結構，所承受的外載荷較為複雜，包括內壓、軸壓、彎矩和剪力等，其結構形式需按照承受的載荷和最小結構質量等因素進行綜合設計。芯一級箱間段連接氧化劑箱和燃料箱的短殼，採用半硬殼式結構，由金屬蒙皮、桁條、中間框和上、下端框等組成。由於助推器的前捆綁點位於此段上，載荷主要由組合梁和副梁來承受。一、二子級級間段採用半硬殼式結構，由金屬蒙皮、桁條、中間框和上、下端框等組成，分為上、下兩個柱段，並含有級間分離結構。芯一級尾段為半硬殼式結構，由金屬蒙皮、組合梁、副梁、桁條、中間框和上、下端框等組成 ^{[35]  [41]}  。5米直徑貯箱部分使用了攪拌摩擦焊技術，一級氫箱生產中運用銑焊一體技術、內撐外壓技術和輔助支撐技術等手段 ^[27]  。

長征五號芯二級採用5米直徑火箭模塊，使用液氫和液氧作為推進劑，採用YF-75D作為主動力，以及相應的新的增壓輸送系統和伺服機構等。另外芯二級採用輔助動力系統，配有氣氧煤油姿控發動機。

芯二級結構包括貯箱、箱間段和儀器艙等。為了簡化操作、提高可靠性、降低成本，芯二級貯箱均採用獨立箱體結構而不採用共底結構，液氫箱直徑5米，液氧箱直徑3.35米，液氧箱位於液氫箱下部。二子級液氫箱採用球形底的箱底結構形式，箱筒段為光筒殼；前、後短殼採用正置正交網格結構；芯二級液氧箱的前、後箱底採用橢球底，前、後短殼和箱筒段均為光筒殼。芯二級箱間段為倒錐形，大端直徑5米，小端直徑3.35米，採用複合材料杆結構。儀器艙為截錐型殼體，完成由5.2米直徑整流罩到5米直徑芯級結構的過渡。截錐型殼體採用蜂窩夾層結構，由內、外碳纖維面板、鋁蜂窩夾芯和前、後端框等組成 ^{[42]  [35]  [41]}  。

長征五號有效載荷支架為截錐形殼體，採用蜂窩夾層結構，由內、外碳纖維面板，鋁蜂窩夾芯，前、後端框和分離彈簧支座等組成；前端面是火箭與有效載荷的分離面，包帶鎖緊裝置將有效載荷牢固地連接在此面上；其後端框通過螺栓與儀器艙連接。為減少有效載荷支架的振動，採取了增加阻尼減振結構的措施 ^{[35]  [41]}  。

長征五號上面級為遠征二號，是2009年中國啓動的基於常規推進劑四氧化二氮/偏二甲肼的遠征系列上面級之一。遠征二號是一種液體專用上面級，能和長征五號火箭組合承擔一箭一星、一箭雙星和一箭四星直接入軌發射任務，直徑3.8米，採用兩台6.5千牛的YF-50D泵壓式常規推進劑發動機，在軌時間6.5小時，具備2次啓動能力。 ^[43] 

長征五號有效載荷整流罩外形是馮·卡門外形（原始卵形）+圓柱形，由兩個半罩組成，直徑為5.2米，分為12.267米、20.5米兩個長度系列，分別用於長征五號和長征五號乙。整流罩採取了降噪措施，以改善發射過程中有效載荷的環境。整流罩依結構可劃分為端頭帽、前錐段、前柱段、基本圓柱段和橫向分離段五個模塊。 ^{[41]  [44-45]} 

長征五號運載火箭的各級發動機為：

YF-100火箭發動機是一種液氧煤油分級燃燒循環火箭發動機，是中國1990年代中期研發的八十五噸推力發動機的挖潛型，安裝在長征五號火箭的助推器上。YF-100採用先進的富氧預燃分級燃燒循環，發動機地面推力約120噸，地面比衝約300秒，真空推力約136噸，比衝約335秒，噴口直徑約1.4米，可以65%節流以調節推力 ^[46]  。YF-100還可以回收重複利用：經過試車的發動機可以再安裝到火箭上。

長征五號的3.35米直徑助推器發動機採用2台高壓補燃循環方式的YF-100發動機並聯；助推器的內側發動機採用泵前搖擺方式，可單向擺動參與控制，發動機最大擺角8°。

YF-100靠外接能源的自身起動，簡化了發動機系統。發動機起動時，首先打開液氧主閥，氧化劑在貯箱壓力作用下進入燃氣發生器。隨後，打開發生器燃料閥，少量燃料在高壓氣體擠壓下進入燃氣發生器，與液氧燃燒，產生燃氣驅動渦輪後進入推力室。最後，打開推力室燃料閥為了保證起動的平穩，發動機設置了兩種調節器，分別控制燃氣發生器和推力室的燃料流量，實現了發動機的受控起動。發動機按照多次使用設計，實現了單台發動機多次地面試車，具有重複使用的潛力。 ^[15] 

長征五號的助推器增壓輸送系統由貯箱增壓、發動機循環預冷、貯箱加註排氣、推進劑輸送和吹除氣封等系統組成。 ^{[41]  [35]} 

長征五號的YF-77火箭發動機，是一種液氧液氫燃氣發生器循環火箭發動機，YF-77地面推力約52噸，比衝約310秒，真空推力約70噸，比衝約326秒，噴口直徑約1.45米 ^[46]  。該50噸級氫氧發動機是中國自主研製的首台大推力、地面點火啓動的氫氧火箭發動機。

長征五號一子級採用2台燃氣發生器循環的氫氧發動機YF-77並聯，發動機可分別雙向擺動4°。發動機採用地面啓動，具有混合比和流量調節功能。 ^{[14]  [41]  [35]} 

長征五號一子級增壓輸送系統由貯箱增壓、發動機循環預冷、貯箱加註排氣和推進劑輸送等系統組成。 ^[41] 

長征五號的YF-75D二子級發動機，YF-75D採用長征三號甲三子級氫氧發動機YF-75進行適應性改進，由兩台相同的發動機組成，採用閉式膨脹循環，以提高可靠性和適應地面循環預冷的要求，雙向擺動4°，具備多次起動能力 ^{[14]  [41]}  。YF-75D發動機比衝約為442秒，比長征三號甲系列火箭的YF-75發動機略有提高。 ^[36] 

長征五號的二子級增壓輸送系統在很多地方都借鑑了長征三號甲系列火箭的經驗，系統由貯箱增壓、發動機循環預冷、貯箱加註排氣、推進劑輸送和箭上供配氣等系統組成。 ^[41] 

2022年2月25日，記者從中國航天科技集團八院獲悉，八院首個採用自動鑽鉚設備研製的直徑3.35米級斜錐形艙段近期在149廠下架。

中國航天科技集團八院首個採用自動鑽鉚設備研製的直徑3.35米級斜錐形艙段近期在149廠下架。 中國航天科技集團八院 供圖該艙段為長征五號運載火箭助推模塊斜頭錐艙段，其與芯級火箭連接，主要用於傳遞軸向推力。該裝備的應用，標誌着八院已掌握斜錐形艙體自動鑽鉚工藝，可用於後續型號產品生產，鉚接墩頭直徑和高度誤差等均優於標準要求。 ^[84] 

長征五號控制系統採用1553B總線，總線上除了控制系統儀器外，增加了遙測單元，同時給地面測試發射控制系統留有總線測試接口。

箭載計算機內嵌總線控制器，負責控制系統總線的數據流管理與調度。箭上單機採用自測試方案，各終端站點將自身系統的測試狀態參數通過總線反饋給控制系統。總線控制器在飛行過程中通過總線除了完成採樣、時序輸出和伺服指令輸出外，還要週期性地提取各個遠程終端的箭測數據，在模擬飛行測試時地面總線站點充當總線監視器，用於對箭上總線信息的自動監視與測量。

遙測系統以工作終端/監視終端（RT/MT）模式作為控制系統總線網絡的一個終端站點掛在控制系統網絡上 ^[41]  。

長征五號制導採用激光陀螺捷聯慣性測量組合+全球衞星定位與導航系統（GNSS）+箭載計算機的組合制導方案，採用迭代制導技術與GNSS修正技術。 ^[41] 

長征五號姿態控制系統採用數字控制方案，由激光捷聯慣性測量組合、速率陀螺、箭載計算機和伺服機構等組成。由激光捷聯慣性測量組合及速率陀螺敏感火箭在飛行過程中的姿態運動，通過箭載計算機進行飛行姿態計算並輸出控制指令，驅動伺服機構動作，使發動機搖擺產生控制力矩，實現運載火箭的姿態穩定和控制。姿態控制系統由助推器、一級和二級姿態控制系統組成。 ^[41] 

長征五號電氣系統採用電氣系統一體化設計。箭上電氣系統包括控制、測量、能源以及附加等模塊。其中控制模塊主要完成火箭飛行過程中的姿態控制、制導以及時序控制等功能，並且採用GNSS/慣性測量複合制導與激光陀螺捷聯冗餘控制系統；測量模塊主要完成箭上飛行參數的測量以及安控等功能；能源模塊完成箭上儀器設備的供電功能，附加功能模塊則完成火箭的推進劑利用、故障監測等功能。採用總線對各個功能模塊進行信息綜合、統一供配電。 ^[42] 

長征五號發動機和3.35米直徑助推器由西安和上海生產後運送至天津，進行組裝、集成和測試，之後運送至發射場。由於長征五號系列運載火箭突破3.35米直徑的限制，芯級直徑達到5米，要將其箭體運送至發射場，常規鐵路運輸由於隧道直徑不足無法使用，因此採取專用運輸船海運。

長征五號在產業化基地完成後將被運送至天津港，裝入專門為大火箭準備的大型集裝箱，由新型運輸船遠望21、22號運輸。經渤海、黃海、東海、台灣海峽、南海、瓊州海峽等海域，航行約1800海里，到達海南省清瀾港，再通過公路運往文昌發射場。火箭搭載的航天器則空運至海口，經公路運往航天器總裝測試廠房。

長征五號的發射場選擇在中國文昌航天發射場。文昌航天發射場位於中國海南省文昌市附近北緯約19度19分0秒，東經約109度48分0秒，原是中國以前的一個發射亞軌道火箭的測試基地。經過擴建改進，成為中國的第四個衞星發射中心 ^[47]  。

長征五號系列火箭到達發射場，在綜合測試大廳進行測試後，進入垂直總裝測試廠房進行起豎、對接、綜合測試；航天器完成總裝測試後，以垂直狀態運送到加註與整流罩裝配廠房，進行航天器的推進劑加註和整流罩裝配；然後以航天器/整流罩組合體形式通過發射平台垂直轉運至火箭垂直總裝測試廠房與火箭對接安裝。

火箭、航天器聯合總檢查以及相關轉場準備工作後，將垂直整體運輸至發射工位，實施燃料加註，準備火箭點火發射。

長征五號-遠征二號（代號：CZ-5/YZ-2）為帶助推器的三級火箭。其助推器、芯一級、芯二級、整流罩與長征五號基本型相同，但在整流罩內增加了遠征二號上面級作為第三級。 ^{[41]  [51]} 

長征五號B，是由火箭院抓總研製的一型大型運載火箭 ^[83]  ，同屬長征五號系列，兩型火箭共享了5米大直徑箭體結構、大推力液氧液氫發動機、大推力液氧煤油發動機、大型活動發射平台、系統級冗餘控制技術等關鍵技術，最大程度的通過共用模塊及產品化，來適應不同軌道發射任務需要 ^[97]  。長征五號B是門為中國載人航天工程空間站建設而研製的一型新型運載火箭，是中國近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭 ^[82]  。

長征五號B火箭芯級直徑為5米，捆綁4個直徑3.35米的助推器，總長約53.66米，其中整流罩長20.5米，火箭全部採用液氫、液氧、煤油等清潔燃料，起飛質量約849噸，起飛推力約1078噸，近地軌道運載能力不小於22噸。 ^[88] 

長征五號B運載火箭研製總體單位是中國運載火箭技術研究院；總指揮是王珏；總設計師是李東。 ^[101] 

2011年11月，長五B火箭研製批覆立項。

2012年1月，轉入初樣研製階段。

2018年11月，轉入試樣研製階段。

2020年1月19日，長五B遙一火箭通過出廠評審。2月5日，長五B遙一火箭運抵中國文昌航天發射場，開展合練及首飛任務。 ^[88] 

2022年5月29日，長五B遙三運載火箭安全運抵文昌航天發射場。 ^[91] 

長征五號B火箭有很多獨特的技術。

一是從構型上看，長征五號B運載火箭採用一級半構型，由芯一級+助推器+艙罩組合體組成，在長征五號運載火箭的基礎上取消了芯二級。採用了少級數的設計理念，全部火箭發動機均在地面點火起動，減少了一次級間分離，火箭一級直接入軌，同時箭地接口大量採用零秒連接器等技術，提升了火箭的固有可靠性和安全性。

二是從外觀上看，兩型火箭的最大區別在於整流罩，長征五號運載火箭的整流罩長度為12.267米，而長征五號B火箭的整流罩長度達20.5米，其容積超過345立方米，是中國有效載荷容積最大的火箭整流罩，從而更好滿足空間站艙段發射任務需要，是中國現役火箭最大整流罩容積的1.8倍，與國外大型火箭整流罩尺寸規模處於同一水平。

三是從用途上看，長征五號運載火箭主要用於發射高軌大型衞星以及各類深空探測器，例如東方紅五號平台衞星、嫦娥五號月球探測器、火星探測器等；長征五號B運載火箭則主要用於發射近地軌道的大型航天器及艙段，例如空間站的核心艙和實驗艙等。 ^[97] 

超大整流罩：

長五B遙一火箭發射的新一代載人飛船試驗船，是為中國空間站及後續載人航天任務研製的。與神舟飛船相比，新一代載人飛船體型更大。長五B火箭整流罩長20.5米，直徑5.2米，有6層樓那麼高，是中國最大的火箭整流罩。

長五B遙一火箭體型大，艙箭分離需要考慮可靠性、衝擊環境等多個方面的因素，難度前所未有。長五B火箭艙箭分離應用了可靠性更高的解鎖技術，並採取了一系列的減振降噪技術，將分離衝擊降到最小。

為了滿足空間站交會對接的要求，長五B火箭需要做到“零窗口”發射，將發射時間誤差控制在1秒以內，是中國首個實施“零窗口”發射的低温火箭。

長五B火箭作為一級半構型的火箭，是利用一級火箭直接將航天器送入預定軌道。一級發動機關機時，約140噸的推力在幾秒鐘之內消失，相當於一輛高速行駛的列車突然“剎車”，還要穩穩地停靠在指定位置。 ^[88] 

長征五號B運載火箭作為“空間站艙段運輸專列”，在建站過程中發揮了舉足輕重的作用。根據空間站建造階段任務安排，2022年長征五號B運載火箭將承擔問天實驗艙、夢天實驗艙的發射任務，助力空間站三個艙段形成“T”字基本構型，完成中國空間站的在軌建造。 ^[89] 

長征五號後續改進型號的地球同步轉移軌道的運載能力將提升至14.5噸。

長征五號甲（或稱CZ-5M）是中國為新一代載人飛船、載人登月設想的一款基於長征五號技術的大型載人運載火箭。該型火箭與長征五號乙相仿，但為了發射載人艙段，改變了整流罩形狀並增加了逃逸塔。 ^{[52]  [53-54]} 

長征五號登月（代號：CZ-5DY）是中國為載人登月（火箭名稱中“DY”即“登月”的漢語拼音縮寫）而設想的一款基於長征五號技術的超大型運載火箭。火箭技術指標為：5米芯級捆6個3.35米助推器；芯級4台、助推各2 台YF-100發動機；二子級4台YF-77發動機；5米直徑整流罩；起飛質量約1600噸，全箭長約72米；近地軌道運載能力約50噸。 ^[52] 

長征五號系列火箭歷次發射任務 ^[55]  ：

2017年7月2日，在長征五號火箭首飛成功的8個月後，長征五號遙二火箭搭載實踐十八號衞星發射試驗任務，來進一步考核它的關鍵技術。但長征五號遙二火箭在升空後的第346秒，發動機忽然提前熄火，火箭一路跌了下來。經分析發現的異常現象之一：渦輪泵的一個結構，就是圍繞着它在不斷地發生問題。隨後經過兩年多的攻關改進，實現技術歸零。

2019年12月27日20時45分，長征五號遙三火箭發射，飛行2000多秒後，長征五號遙三火箭將實踐二十號衞星準確送入預定軌道，發射取得成功。 ^[90] 

2020年5月5日18時0分，長征五號B火箭在海南文昌發射場點火升空，將中國新一代載人飛船試驗船等載荷的組合體送入太空 ，首飛取得成功，標誌着中國空間站工程建設進入到實質階段。 ^[88] 

2022年3月21日，用於長征五號B運載火箭的大推力氫氧發動機校準試驗取得成功發動機將交付火箭總裝，準備執行空間站實驗艙發射任務 ^[85]  。7月24日14時22分22秒，長征五號B遙三運載火箭搭載中國空間站問天實驗艙，在海南文昌航天發射場發射升空 ^[92-95]  。10月31日15時37分，搭乘夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭，在中國文昌航天發射場發射升空 ^[98-99]  。

2023年12月15日21時41分，中國在文昌航天發射場使用長征五號遙六運載火箭，成功將遙感四十一號衞星發射升空，衞星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。該星是高軌光學遙感衞星，主要用於國土普查、農作物估產、環境治理、氣象預警預報和綜合防災減災等領域，可為國民經濟建設提供信息服務。 ^[105-106] 

2024年2月23日，我國在文昌航天發射場使用長征五號遙七運載火箭，成功將通信技術試驗衞星十一號發射升空，衞星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。 ^[107] 

2024年3月15日，國家航天局發佈消息，執行探月工程四期嫦娥六號任務的長征五號遙八運載火箭安全運抵中國文昌航天發射場。後續，該火箭將與先期運抵的嫦娥六號探測器一起開展發射場區總裝和測試工作。目前，發射場區各參試系統正在按計劃開展嫦娥六號任務準備工作。 ^[109] 

長征五號火箭作為一枚具有劃時代意義的火箭，不僅在技術上超越“前輩”，還代表着中國火箭文化新潮流，特別是長五火箭上動感十足的“logo”（標誌），可謂是一大亮點。長五火箭logo的設計由哈爾濱工業大學工業設計系朱磊老師團隊完成，方案概念創意源自於中國傳統文化中的太極圖案，方案的構型虛實結合、互為映襯，整體展現出一個動感的“5”的形象——象徵着長五火箭尋求包括性能、可靠性、經濟性和安全環保等多重因素的綜合優化；同時，其圓形輪廓象徵着這個品牌和天空的關係，並寓意着長五系列火箭的圓滿、成功 ^{[86]  [102]}  。

長征五號火箭箭旗主色調為航天藍，加有長征五號logo和毛體“長征五號”文字。

箭旗寓意長征五號試驗隊在發展航天事業、建設航天強國的偉大征程中，繼承光榮傳統，發揚航天精神，以國為重，勇於擔當，不辱使命，開創未來的堅定信心與決心，昭示着長五隊伍是一支作風過硬、善打硬仗、無往不勝的堅強戰鬥團隊 ^[87]  。

長征五號運載火箭是按照“高可靠、低成本、無毒無污染、適應性強、安全性好”的原則和模塊化思想研製的新一代大型運載火箭。這對形成中國新一代無毒無污染的運載火箭型譜將發揮牽引和輻射作用，帶動新一代中小型火箭的發展。

長征五號是中國實現載人空間站工程，探月三期工程的重大航天工程項目的關鍵支柱和發展基石，同時也支撐中國未來深空探測工程的發展 ^[20]  。長征五號的試驗件規模之大、模態數量之多、模態密集程度和模態耦合程度之高、數據處理難度之大、激振通道、陀螺通道、脈動壓力通道、推進劑加註量均創下歷史最高紀錄。

長征五號的研製成功，是中國將從航天大國走向航天強國的重大標誌 ^[79]  。中國最大推力新一代運載火箭長征五號研製成功，標誌着中國運載火箭實現升級換代，是由航天大國邁向航天強國的關鍵一步，使中國運載火箭低軌和高軌的運載能力均躍升至世界第二 ^{[8]  [80]}  。

長征五號B運載火箭成功，全面驗證了火箭總體和各系統方案設計的正確性、協調性，突破了大尺寸整流罩分離技術、大直徑艙箭連接分離技術、大推力直接入軌偏差精確控制技術等新技術，將中國運載火箭的近地軌道運載能力提升到22噸以上，近地軌道運載能力、運載效率在中國均處於最高水平，在世界上也位居前列，為中國空間站工程的順利實施奠定了堅實基礎 ^[97]  。（新浪網、中國運載火箭技術研究院、國家國防科技工業局 、中國載人航天網 評）