東風(fēng)-5號導(dǎo)彈的研制并不順利，與“八年四彈”計(jì)劃中1972年完成東風(fēng)-5研制的樂觀不同，由于國內(nèi)薄弱的技術(shù)積累和“文革”對航天工業(yè)的嚴(yán)重破壞，1971年9月10日，第一枚遙測彈才進(jìn)行首次試飛，隨后該型導(dǎo)彈的過程更是充滿坎坷：第二枚遙測彈在1972年和1973年兩次推上發(fā)射臺，卻在第二次發(fā)射時因?yàn)橘|(zhì)量問題導(dǎo)致43秒后失控自毀；第三枚導(dǎo)彈用于發(fā)射中國第一顆返回式衛(wèi)星，結(jié)果也在發(fā)射20秒后因?yàn)橐桓鶎?dǎo)線斷裂而墜毀。此后東風(fēng)-5的研制方大力加強(qiáng)了對產(chǎn)品質(zhì)量的整理整頓，才使得剩下的3枚01批次的長征-2號火箭全部發(fā)射成功。
借助在研制發(fā)射長征-2號運(yùn)載火箭中積累的種經(jīng)驗(yàn)，東風(fēng)-5導(dǎo)彈的基本設(shè)計(jì)很快進(jìn)行了10項(xiàng)重大改進(jìn)。改進(jìn)后的02批次東風(fēng)-5導(dǎo)彈迅速開始進(jìn)行研制生產(chǎn)，并在1978年至1979年間進(jìn)行了多次不同彈道的試射，02批的東風(fēng)-5導(dǎo)彈不僅解決了此前導(dǎo)彈不穩(wěn)定的技術(shù)狀態(tài)，還通過改變發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)方式和給箭體減重的方式，將東風(fēng)-5的理論射程提升到10000公里，使其從遠(yuǎn)程導(dǎo)彈升級為洲際導(dǎo)彈。1980年，按照這一射程制造的東風(fēng)-5號導(dǎo)彈進(jìn)行了第一次全射程試射，標(biāo)志著中國具備了洲際導(dǎo)彈發(fā)射能力。
在這以后，東風(fēng)-5號宣布定型，開始以緩慢的速度投產(chǎn)裝備部隊(duì)，而研制單位的工作重心也轉(zhuǎn)到了進(jìn)一步改進(jìn)的長征-2號丙型運(yùn)載火箭上來。在隨后多年的研制過程中，長征-2號丙通過改進(jìn)發(fā)動機(jī)、減重、使用新的導(dǎo)航系統(tǒng)等手段，在上世紀(jì)80年代末期將火箭的運(yùn)載能力從1800kg提高的2400kg——對于一種洲際導(dǎo)彈出身的火箭而言，這也意味著洲際導(dǎo)彈射程可以獲得增加。但出乎外界的意料，中國并沒有很快研制東風(fēng)-5的改進(jìn)型，連東風(fēng)-5基本型的生產(chǎn)也異常緩慢——1989年，中國總共只有4枚能夠作戰(zhàn)的東風(fēng)-5洲際導(dǎo)彈，1993年，這一數(shù)量增加到了8枚——盡管這是美蘇之外唯一自行研制的洲際導(dǎo)彈，但這個數(shù)量確實(shí)缺乏足夠的威懾力。
這主要是因?yàn)橹袊J(rèn)定固體燃料導(dǎo)彈將成為未來武器的發(fā)展主流，加上本國固體燃料技術(shù)獲得了一些突破，因此義無反顧地投入到固體燃料遠(yuǎn)程導(dǎo)彈（也就是后來的東風(fēng)-31）的研制上來。為了集中資源，中國甚至取消了原計(jì)劃研制的新一代機(jī)動式液體燃料洲際導(dǎo)彈計(jì)劃（最終產(chǎn)品可能類似于朝鮮的KN-08）。至于使用第一代可儲燃料的東風(fēng)-5，則被認(rèn)為技術(shù)落后而不被軍方看好。不過冷戰(zhàn)結(jié)束后，中國來自美國的戰(zhàn)略壓力大大增加，東風(fēng)-31又無法迅速服役，在這樣的情況下，東風(fēng)-5的改進(jìn)型方案東風(fēng)-5A才得以提上日程。
得益于長征2C的技術(shù)基礎(chǔ)和軍隊(duì)經(jīng)商獲得的經(jīng)費(fèi)支持，東風(fēng)-5A僅用數(shù)千萬經(jīng)費(fèi)、2發(fā)測試彈就完成定型，不僅將射程增加到13000公里，還能攜帶誘餌等設(shè)備，增加了導(dǎo)彈的突防能力。這一型號后來成了中國洲際彈道導(dǎo)彈的主力，也是20世紀(jì)90年代中期以后外媒所謂“20枚打到美國本土的洲際導(dǎo)彈”的真身。