轟-5的性能達到了前蘇聯伊爾-28的各項主要數據。有些地方甚至超過了伊爾-28。所有轟-5的設備，從發動機、材料到武器裝備，都是中國自己研制出來的。轟-5的研究與制造，使我國的飛機制造工業邁上壹個新臺階。
國產的轟-5轟炸機裝備部隊後，研制部門並沒有止步不前。他們根據使用中提出的問題和科學技術的發展，不斷對轟-5進行改進，並制造出多種型號的轟-5型飛機。1968年，哈爾濱飛機制造廠根據上級要求，改裝成功了能夠運載核武器的轟-5型飛機，該機在1968年12月7日執行核武器運載與投放任務時，在飛行員的精湛技術操縱下，成功地完成了試驗性核武器投擲。飛機制造者還根據用戶要求，在轟-5的基礎上，改裝成了轟-5高空偵察機、轟-5教練機等多種機型。
進入20世紀80年代，我國空軍仍然使用著轟-5飛機，在1981年9月舉行的華北地區大規模的軍事演習中，轟-5飛機擔任空中布雷任務，該飛機駕駛員在5秒鐘之內就完成了布設反坦克地雷864枚的任務，這表明該飛機仍具有符合時代需要的戰術性能。在國慶35周年閱兵式上，轟-5飛機作為飛行編隊的核心飛機，展現出了空中戰鷹的雄姿。