2003年3月，飞船完成了全船供电检查和分系统匹配检查。

2003年4月，飞船完成了电性能综合测试和人船、箭船、船地、人船地联合测试检查。

2003年5月，飞船完成了整船振动、噪声试验。

2003年6月上旬，飞船完成了真空热试验和回归测试。

2003年7月中旬，飞船完成出厂准备。

2003年7月底，飞船通过各级评审后进发射场。

2003年8月上旬，长征2F运载火箭在完成所有试验并通过各级评审后进发射场。

航天员：杨利伟

神舟五号飞船发射前16小时，从航天员三人首飞梯队中，选优确定了首飞航天员杨利伟，发射前约2小时45分航天员进入飞船。

杨利伟，男，1965年6月出生，辽宁省绥中县人，共产党员，大学文化，上校军衔。原空军1级飞行员，飞行时间1300小时。

1998年1月，杨利伟成为中国首批航天员。2003年10月15日至16日执行神舟五号载人飞行任务，被授予“航天英雄”称号。

神舟五号飞船由推进舱、轨道舱、返回舱和附加段组成。其头部是圆柱体，而四号的头部是半球体，飞船舱内只有航天员，其空间的平面大约为2.2米×2.5米，不足6平方米，可容纳3名航天员。此外，神舟五号飞船还留有与空间实验室对接的接口。

神舟五号飞船，与神舟四号飞船相比，具备自主应急返回的能力，在应急情况下允许航天员返回全球预定的10个应急着陆区；具备人工控制返回功能，在自动返回系统失效的情况下，航天员可以手动控制返回地面。

神舟五号飞船的发射任务由长征二号F运载火箭承担，该火箭由四个助推器、一级、二级、整流罩和逃逸塔组成，火箭全长58.34米；起飞质量479.8吨。火箭上部整流罩、逃逸塔和飞船轨道舱、返回舱组成逃逸飞行器。

执行神舟五号发射任务的火箭为长征二号F遥五运载火箭，技术状态与遥四火箭一致，对逃逸门限值进行了进一步的优化和仿真确认。

陆海基测控通信网站点主要有：3个指挥控制中心、10个测控站和四艘远望号测量船。利用国际卫星组织和亚太公司布于太平洋、印度洋上空的6颗卫星作为通信支持，完成对运载火箭和飞船测控信息数据的传递和交换。

发射场和测控通信系统的技术状态基本不变，根据飞行试验任务的要求作适应性调整。

主着陆场的技术状态基本不变，上升段陆上新增榆林、邯郸两个应急搜救区、海上新增B区和C区两个应急救生区，运行段新增10个（含国内外）自主应急返回着陆区。

主着陆场位于内蒙古自治区赛汉塔拉以西的阿木古朗草原。承担飞船搜索回收任务的有主着陆场前置雷达和测控站、空中搜索分队（配备直升机）和地面搜索分队（配备10辆特种车）。

为在出现应急情况时保证航天员的安全，上升段在陆上设立了4个应急救生点，配备9架直升机及地面搜救车辆执行搜救任务。在海上设立了3个应急救生区，派出6艘救援船只，并配有2架巡逻机和1架船载直升机完成应急搜救任务，此外，在运行段，为实施自主应急返回，在国内外共安排了10个飞船自主应急返回救生区。

发射场、测控通信、着陆场系统，根据前四次飞行试验的情况，进一步完善了技术状态，落实了任务实施方案，按计划进行设备的复检、标定、维护，进行演练、联调。对航天员实施医监医保和医疗救护的方案已经确定。各个系统的准备工作在9月底完成，确保10月执行任务。

2003年10月15日9时（北京时间），火箭一级发动机和4个助推发动机同时点火；火箭飞行120秒逃逸塔分离，137秒助推器分离，159秒火箭一、二级分离，200秒整流罩分离，460秒二级主发动机关机，587秒船箭分离，飞船进入倾角42.4度、近地点高度199.14千米、远地点高度347.8千米的椭圆轨道。

入轨后，飞船建立轨道运行姿态，展开推进舱上的太阳能电池阵，对太阳定向，并在第5圈实施变轨，进入343千米圆轨道。

2003年10月15日9时10分左右，飞船进入预定轨道。

2003年10月15日10时许，飞船进行环绕地球第一圈飞行。

2003年10月15日10时40分左右，飞船开始绕地球飞行第二圈。

神舟五号飞行期间，地面与航天员保持密切联系，通过生理遥测参数，了解航天员的身体状态；航天员监视飞行过程中重要指令的执行以及飞船运行状态。

2003年10月15日15时54分，飞船启动变轨程序。

2003年10月15日18时40分许，飞船运行到第七圈。

2003年10月15日19时58分，飞船运行到第八圈。

2003年10月15日21时31分，飞船进入第九圈。

2003年10月15日23时08分，飞船进入第十圈飞行。

2003年10月16日4时19分，飞船进入第十四圈飞行。

2003年10月16日5时35分，北京航天指挥控制中心成功向正在太空运行的神舟五号飞船发送返回指令。

2003年10月16日5时36分，飞船轨道舱与返回舱成功分离。返回舱与推进舱轨道高度不断降低，向预定落点返回。飞船轨道舱将留轨工作半年，开展相关的科学实验。

2003年10月16日5时38分，飞船制动火箭点火，飞船返回舱飞行速度减缓，轨道高度进一步降低。返回舱向预定着陆场降落。

2003年10月16日5时56分，飞船返回舱与推进舱成功分离，成功进入返回轨道。

神舟五号载人飞船在轨自主运行14圈返回地球。在返回的前一圈，由地面测控站向飞船注入返回制动精确参数。飞船偏航调姿90度，轨道舱与飞船分离。再偏航调姿90度并制动进入返回轨道，在高度降为145千米时，推进舱与返回舱分离。返回舱再入大气层，穿越“黑障区”后进入主着陆场上空，按程序开伞减速，下降至地面约1米左右时，着陆缓冲发动机点火工作。

2003年10月16日5时56分，飞船返回舱成功进入返回轨道并失去动力，按照升力控制技术向预定着陆场降落。

2003年10月16日6时04分，飞船再入大气层，飞船处于“黑障”阶段。

2003年10月16日6时23分，飞船返回舱在内蒙古主着陆场成功着陆，实际着陆点与理论着陆点相差4.8千米，返回舱完好无损。

2003年10月16日6时36分，地面搜索人员找到了神舟五号飞船返回舱。首飞航天员杨利伟在飞行21小时23分后顺利返回，自主出舱。

神舟五号飞船实现一人一天飞行，主要任务是考核飞船载人环境，获取航天员空间生活环境和安全的有关数据，全面考核工程各系统工作性能、可靠性、安全性和系统间的协调性。

神舟五号飞行任务由1名航天员担任指令长兼驾驶员，飞行期间航天员不进入轨道舱、不脱航天服，并按预先规定的程序和地面指挥手动补发船箭分离、帆板展开、推返分离等指令，完成飞船状态监视、血压测量、摄影摄像、饮食睡眠等工作。

自主飞行段正常飞行时间为1天，飞船入轨后第五圈变轨，第14圈制动返回主着陆场。具有第2天、第3天返回的能力。飞船轨道舱留轨飞行半年，主载荷为CCD详查相机。组织实施按照白天发射、白天回收的原则进行。

神舟五号飞船搭载物品包括：一面具有特殊意义的中国国旗、一面北京2008年奥运会会徽会旗、一面联合国旗帜、人民币主币票样、中国首次载人航天飞行纪念邮票、中国载人航天工程纪念封和来自祖国宝岛台湾的农作物种子等。

中国载人航天工程系统，为了确保首次载人飞行任务成功，工程总体在2003年又重点安排了大量的可靠性、安全性验证试验，如飞船、火箭的发动机可靠性试车，飞船各种火工机构、火工装置的点火试验，各种活动部件的寿命及可靠性试验，电子设备的可靠性增长试验、综合应力试验，飞船防火、防潮、防结露措施验证试验等。针对无人飞行试验无法考核的人工手动功能，安排了地面大量仿真和试验，如：火箭逃逸仿真，飞船应急救生和在轨自主应急返回仿真，人工控制功能仿真，系统级故障模拟与对策验证仿真等，特别重视了与航天员安全相关的飞船舱内有害气体消除和防护、脉冲噪声、座椅提升和缓冲性能试验及着陆冲击试验等。

神舟五号的纪念邮票名为《中国首次载人航天飞行成功》，于2003年10月16日由中国国家邮政局发行，邮票1套2枚，邮票名称分别为：英姿（左）、凯旋（右），面值为80分和2元。

同时香港邮政局和澳门邮政局也发行了神舟五号纪念邮票。

神舟五号是中国第一艘载人飞船，实现了一人一天飞行，航天员杨利伟代表中国人首次来到太空。这是中国载人航天工程里程碑式的一步，更是中国人探索星辰大海的重要一步，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。（北京科协 评）

神舟五号载人航天飞行任务实现了中华民族千年飞天的愿望，是中华民族智慧和精神的高度凝聚，是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。（国家航天局 评）

神舟五号的成功发射标志着中国成为继前苏联（俄罗斯）和美国之后，第三个独立掌握载人航天技术的国家。（中国网 评）

神舟五号载人飞行任务的成功，标志着中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家，实现了中华民族千年飞天的梦想，是中国航天史上的里程碑事件。（中国载人航天工程网 评）

中国首次载人航天飞行的成功，是中国改革开放和社会主义现代化建设的又一伟大成就，是中国高技术发展的又一里程碑，是中国人民自强不息的又一非凡壮举。在党中央正确领导下，充分发挥社会主义制度的优势，自力更生、自主创新，大力协同、集智攻关，中国就一定能够谱写中国航天事业以及整个科技事业更加绚丽的篇章。（时任中央军委主席江泽民 评）