Hlavním cílem letu Apolla 5 bylo otestovat 10 400 kg těžký lunární modul LM-1, vyrobený americkou firmou Grumman. Konkrétně během testu vyzkoušet motory obou stupňů měsíční sekce v prostředí vesmírného vakua.
Start byl proveden pomocí rakety Saturn IB, která měla být původně použita pro Apollo 1. Odklad letu až na leden 1968 byl způsoben vynucenými přestavbami podle požadavků vyšetřovací komise i projevujícími se drobnými závadami během odpočítávání.
Lunární modul byl identický s verzí plánovanou pro použití při letu na Měsíc, chyběly mu pouze pro tento zkušební let nepotřebné podpěrné nohy.
TIP: Neuskutečněné mise: Deset astronautů, kteří se neprošli po Měsíci
Raketa Saturn IB odstartovala i s lodí a měsíčním modulem v pondělí 22. ledna 1968 z Eastern Test Range. Po postupném odhození obou stupňů nosné rakety se Apollo dostalo na oběžnou dráhu 161-120 km na povrchem Země. Poté co došlo k odhození třetího stupně a dalších částí, byl program letu naplněn a NASA prohlásila, že lunární modul již nepotřebuje zkoušet v bezpilotním letu podruhé. Apollo 5 i odděleně letící lunární modul po úspěšné zkoušce zanikly druhý den v atmosféře. Přistání žádné z částí plánováno nebylo.