2006年10月，中國國防科工委和財政部聯(lián)合立項研制長(cháng)征五號運載火箭，經(jīng)國務(wù)院批準，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有限公司所屬中國運載火箭技術(shù)研究院抓總研制 。

2009～2010年，原計劃作為長(cháng)征五號系列中衍生型號的小型、中型火箭分別獨立形成“長(cháng)征六號”與“長(cháng)征七號”，長(cháng)征五號系列中僅剩下5米芯級直徑的大型火箭 。同時(shí)，為避免火箭系列間運載能力交叉重疊，長(cháng)征五號系列的優(yōu)先發(fā)展型號由2006年時(shí)的基本型構型D轉變?yōu)?a target="_blank" style="color: rgb(19, 110, 194);" title="銀海翼展科技">近地軌道、地球同步轉移軌道運力*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(cháng)征五號乙”和“長(cháng)征五號”，再加上配套的遠征二號上面級，便形成了長(cháng)征五號系列。

長(cháng)征五號初樣研制階段，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構的制造、生產(chǎn)、試驗等技術(shù)，并在中國實(shí)現了火箭全型號數字工程化應用  。

2011年，長(cháng)征五號乙立項進(jìn)入工程研制。

2012年，長(cháng)征五號研制用于火箭、航天器生產(chǎn)、總裝、測試的中國新一代運載火箭天津產(chǎn)業(yè)化基地一期建成投入使用，用于箭體運輸的遠望21號船于同年下水。

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

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

2016年，長(cháng)征五號完成發(fā)射場(chǎng)合練，驗證了火箭、發(fā)射場(chǎng)、地面發(fā)射支持系統的接口協(xié)調以及吊裝起豎、測試、轉運等流程，*終確定長(cháng)征五號火箭整體技術(shù)狀態(tài) 。

2016年11月3日20點(diǎn)43分，長(cháng)征五號運載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。隨后，長(cháng)征五號運載火箭與其托舉的遠征二號上面級成功分離，上面級繼續將實(shí)踐十七號衛星送往預定軌道。由中國航天科技集團公司抓總研制的長(cháng)征五號運載火箭首次飛行任務(wù)取得成功。