Gemini 5 foi a terceira misión tripulada do programa Gemini. Os obxectivos da misión foron probar procedementos de cita espacial, demostrar como factibles os voos de longa duración e avaliar os efectos nos astronautas. Como obxectivos secundarios estaban demostrar o bo funcionamento dos sistemas de guiado e sistemas de control para acadar a cita espacial e do sistema de guiado de reentrada atmosférica controlada, avaliar o sistema de células de combustible e o radar e probar a capacidade dos pilotos para manobrar a nave en órbita cerca doutros obxectos. A bordo ademais ían 17 experimentos.[1][2]
Gemini 5 foi lanzada o 21 de agosto de 1965 ás 13:59:59.518 UTC (8:59:59 EST) desde o Complexo 19 de Cabo Cañaveral e inserida nunha órbita inicial de 162,0km de perixeo e 350,1km de apoxeo. A Gemini 5 levaba un receptáculo (Rendezvous Evaluation Pod, REP) de 34,5kg de masa cun duplicado dos equipos electrónicos e ópticos que en misións posteriores usarían os GATV, os vehículos automáticos de cita espacial para as misións Gemini. O REP foi despregado ás dúas horas de voo, durante a segunda órbita, e tras 36 minutos probándoo a tripulación verificou que a presión nun dos tanques de osíxeno estaba caendo, resultado do fallo dun dos quentadores do interior do tanque. Debido a que o osíxeno era vital para as células de combustible, a proba do REP cancelouse e a maior parte dos sistemas da nave apagáronse para conservar enerxía mentres o control de terra avaliaba o problema. Na sétima órbita o control ordenou ós astronautas volver a acender os sistemas da nave, co que a presión do tanque foi aumentando lixeiramente durante o resto da misión e a provisión de enerxía non se viu comprometida.[1][2]
Lanzamento da misión Gemini 5.
Durante a misión fixéronse catro probas co radar de cita, a primeira na órbita 14, o segundo día de misión. Durante o terceiro día a tripulación simulou unha cita cun GATV imaxinario. O quinto día da misión o propulsor número 7 deixou de funcionar, co que as manobras se ralentizaron. O propulsor 8 fallou ó día seguinte, dificultando aínda máis a manobrabilidade e limitando o número de actividades e experimentos a realizar no resto da misión.[1][2]
Durante a órbita 120, ás 7:27:42 EST do 29 de agosto, iniciouse o disparo dos retrofoguetes para iniciar a reentrada. A Gemini 5 amarou ás 7:55:13 EST no Atlántico occidental, a 29,73° N e 69,75° O, a 169km do punto de amaraxe previsto debido a un erro no programa de control da reentrada. O tempo total de misión foi de 190 horas, 55 minutos e 13 segundos. A tripulación foi recollida por un helicóptero e levados ó U.S.S. Lake Champlain ás 9:26. A cápsula foi recuperada ás 11:50.[1][2]