Pentagon wykorzystał lot do zbadania między innymi możliwości przechwytywania sztucznych satelitów i prowadzenia zwiadu z kosmosu.

Załoga Oficjalny skład załóg NASA ogłosiła 8 lutego 1965 r.Encyklopedia Astronautica

Podstawowa Gordon Cooper (2) - dowódca Charles Conrad (1) - pilot

Rezerwowa Neil Armstrong (1) - dowódca Elliott See Jr. (1) - pilot

CapCom Virgil Grissom (Przylądek Canaveral), James McDivitt (Houston) Edwin Aldrin (Houston) Neil Armstrong (Houston)

Start Statek Gemini 5 wystartował 21 sierpnia 1965 roku o godzinie 13:59:59 UTC. Pierwotnie start zaplanowano na 19 sierpnia, jednak na przeszkodzie stanęły niesprzyjająca pogoda oraz kłopoty z ogniwami paliwowymi.

Przebieg lotu Po dwóch godzinach i 13 minutach lotu od statku oddzielono subsatelitę, który zgodnie ze wskazaniami radaru poruszał się z prędkością dwóch metrów na sekundę względem kapsuły. Niestety, po 22 minutach spadło ciśnienie w ogniwach paliwowych, które zaopatrywały statek w energię elektryczną. Cooper zdecydował, że należy je wyłączyć, co uniemożliwiło wykonywanie jakichkolwiek manewrów i mogło oznaczać wcześniejsze zakończenie misji. Na szczęście wkrótce okazało się, że ogniwa mogą działać nawet przy stosunkowo niskim ciśnieniu tlenu, więc ponownie je włączono, a misja była kontynuowana.