Článek
Komunikace míří z Prahy přes Beroun, Plzeň a Rozvadov k hranicím s Německem, kde se napojuje na tamní dálnici A6. Se stavbou 151 kilometrů dlouhé silnice se začalo v roce 1977, kompletně byla uvedena do provozu v roce 2006.
O stavbě dálnice vedoucí na západ od české metropole se uvažovalo již ve 30. letech minulého století. Druhá světová válka však realizaci projektu odsunula až do roku 1963, kdy tehdejší vláda rozhodla o stavbě. Ta začala v roce 1977 v okolí Prahy. První úsek Praha - Rudná byl uveden do provozu v roce 1982.
Jako poslední byla v roce 2006 zprovozněna střední část obchvatu Plzně. Její stavbu, stejně jako budování celého obchvatu, od počátku 90. let protahovaly spory mezi Ředitelstvím silnic a dálnic na straně jedné a ekology, občanskými sdruženími a obcemi na druhé.
Ve hře bylo původně několik variant trasy, přičemž aktivistům se podařilo dosáhnout, aby pod vrchem Valík byl vybudován 380 metrů dlouhý tunel, na který navazuje most přes údolí Úhlavy. Dokončení obchvatu západočeské metropole v roce 2006 zlepšilo a zásadně urychlilo tranzitní dopravu přes město.
Na dálnici D5 stojí v Česku zatím jediná dálniční kaple. Od roku 2008 je umístěna při odpočívadle Šlovice u Plzně.
Od hranic s Německem na někdejším hraničním přechodu Rozvadov/Waidhaus vede navazující dálnice přes celé Německo až do Francie a mimo jiné je i součástí IV. panevropského koridoru.