为了在军用运输机制造业中拔得头筹，满足美军向海外运送重型装备和大规模部署兵力的需要。1965年10月，洛克希德公司根据美国空军“灵活反应能力“和“战略空中机动”的要求，开始研制当时世界上最大的军用运输机——C-5A“银河”。这种重型战略运输机于1968年6月30日成功地进行了它的首次处女航，经过不长时间的检验试飞和局部修改，便于1970年装备美军部队使用。
“银河”飞机的体积之大、载重能力之强，在相当长的一段时间内，无出其右者，成为世界航空运输界中的霸主。该机与C-141运输机一样也采用了上单翼、后尾式气动布局，但飞机的尺寸和货舱的直径却要大得多，并在世界上首次采用了机头和机尾都设置与货舱内部截面等宽的舱门（其机头可向上翘起），以便于快速地装卸货物，使重型车辆能够迅捷地开进开出。
它的翼展宽67.88米，机长75.54米，机高19.85米；前上货舱长11.99米；后上货舱长18.20米；下货舱长44.09米、宽5.79米、高4.11米；容积985立方米。其动力装置为四台高涵道比的W-39-GE-1型涡轮风扇发动机，单台推力18600多公斤。
C-5A的最大平飞速度与C-141差不多，大约为每小时920千米，而其最大起飞重量却要高得多，可达350吨。该机的最大燃油航程为10400千米，最大载重航程6000千米左右，具备洲际飞行能力。它们是参与美军大规模海外派兵和空运重型装备的主力机型。