通过下面两幅示意图，我们可以了解C-5运送大型装备时的布局方案。例如左图是运送AH-64的方案，经过折叠AH-64的旋翼，C-5可以运载6架此型号直升机；右图是运送M-2步兵战车或M-3骑兵战车的方案，可运载6架。再下面两幅是装卸AH-64和海军特种作战潜艇的照片。典型装运布置包括：2辆M1型坦克；16辆3/4吨载重卡车：一辆M1型坦克和两辆M-2步兵战车；6架AH-64武装直升机；10枚“潘兴”导弹及其发射车辆；36个463L标准集装货盘。货舱通常被划分为两条并列的货物区使用，恰好能并排摆放两个标准空运货架。
驾驶舱下面的机头罩可向上打开，能从前后货舱门同时装卸货物。尾部货桥两侧机身壁板可向外打开，以加大地面装卸货物时尾舱口尺寸。机上有货物空投和伞兵空降设备。机身前左侧下部有一机务人员舱门，机身尾部左右两侧下部各有一客舱门。驾驶舱和全部货舱、客舱均为空调和增压。地板装有可拆卸的滚轮导轨及货物固定部件。由于美军最近10年战略战术上的改变，越来越注重高机动的火力投送，C-5的快速战略运输能力也越发显得重要了。其中一次运送两辆M1坦克的能力在美军中是绝无仅有的。
C-5A在使用中曾发现机翼后梁出现裂纹，1978年美国空军决定为所有在服役的77架C-5A更换新机翼，新机翼使用寿命增加到30000飞行小时，相当于服役20年，此项工作于1987年中全部完成。1982年夏天，美国国会批准了洛克希德·马丁公司研制新型C-5B的计划，C-5B的气动外形和内部布局与C-5A相同，采用推力更大的发动机，载荷能力增加，1985年9月10日首飞，1986年1月8日开始交付。此外，目前还有一种C-5D，它应美国空军的要求，换装了新动力装置和数字式电子设备。
C-5装有美军标准通信和导航设备，本迪克斯公司的彩色显示气象雷达，3台德尔科公司的惯性导航设备，以及特种设备包括最新多功能电子探测及其分析和记录子系统，它可同时扫描和分析800多个测试点，以及飞行中故障分析、检修和记录系统。
C-5的动力采用4台通用动力公司(GE)的TF39-GE-1C涡扇发动机。单台推力为191.2千牛。驾驶舱内有正、副驾驶员、随机工程师和2名货物装卸员共5名机组人员。上层舱前部有可供15个工作人员休息的舱间，从中央翼之后到机尾的上层舱可载运75名士兵，下层主货舱可载运270名士兵，美国现役陆军师所配备各类武器中97%都可运输。
此外，洛克希德·马丁公司于同年5月29日发布C-5运输机首套Block 1.1版本的综合操作型飞行软件(OFP)的工程试验版本。该软件是C-5航空电子现代化计划(AMP)的一部分，是形成C-5 AMP的全软件系统综合和试验的基础。Block 1.1只是整套软件系统四部分的第一部分，其它一部分由霍尼韦尔公司的航空电子防御分部研制，用于自动飞行控制系统和飞行管理系统。另一部分由洛克希德·马丁公司的系统综合分部完成，用于通信、导航和监视。作为美国空军C-5现代化改进的第一步，价值4.54亿美元的AMP合同将综合先进的飞行控制、通信/导航系统，以及新的仪表显示系统。C-5现代化改进的第二步，将对发动机、电子设备、液压装置和起落装置进行改造，增加机队作战性能，降低使用成本。2001年12月美国空军授予洛克希德·马丁公司对C-5进行升级的合同，预计2008年6月完成合同。升级计划完成以后C-5的可靠性预计将从目前的60%提高到80%，服役年限将扩展到2040年。
C-5B运输机在2002年将升级电子设备，美空军称之为一个相对低风险、低成本的现代化项目。项目始于1999财年，将保持C-5B与全球航空运输管理要求的一致性。C-5B将装备新的数字式自动飞行控制系统、新的液晶平板显示器以及新的导航/通信系统,还将安装交通告警与防撞系统以及地形感知与预警系统。目前计划中将有124架C-5进行升级，估计耗资3.7亿美元。预计该项目将于2005年完成。
2002年11月，洛克希德·马丁航空公司完成了为所有美国空军机队的C-5安装了交通防撞和告警系统(TCAS)的工作。安装TCAS是C-5航空电子现代化改进计划的一个组成部分。TCAS能识别邻近的飞机，并向驾驶员显示避免碰撞的方案，从而大大降低了发生空中交通事故的可能性。最近，一架装有TCAS的C-5在多佛空军基地上空时，当地的空中交通管制系统突然失灵。这时TCAS警告机组人员有一架轻型机接近C-5的飞行路线，于是C-5改变方向，保证了飞机和机组人员的安全。
C-5空中加油，对比大型的KC-135加油机，可见C-5是如何巨大。C-5在较短的跑道以大载重量状态起飞时，往往少装燃油，因此起飞后不久就需要进行空中加油，有时需要花十几分钟才能完成对接，输油时间长达15分钟，飞行员必须具备极高的驾驶技巧。
C-5的动力采用4台通用动力公司(GE)的TF39-GE-1C涡扇发动机。单台推力为191.2千牛。驾驶舱内有正、副驾驶员、随机工程师和2名货物装卸员共5名机组人员。上层舱前部有可供15个工作人员休息的舱间，从中央翼之后到机尾的上层舱可载运75名士兵，下层主货舱可载运270名士兵，美国现役陆军师所配备各类武器中97%都可运输。
此外，洛克希德·马丁公司于同年5月29日发布C-5运输机首套Block 1.1版本的综合操作型飞行软件(OFP)的工程试验版本。该软件是C-5航空电子现代化计划(AMP)的一部分，是形成C-5 AMP的全软件系统综合和试验的基础。Block 1.1只是整套软件系统四部分的第一部分，其它一部分由霍尼韦尔公司的航空电子防御分部研制，用于自动飞行控制系统和飞行管理系统。另一部分由洛克希德·马丁公司的系统综合分部完成，用于通信、导航和监视。作为美国空军C-5现代化改进的第一步，价值4.54亿美元的AMP合同将综合先进的飞行控制、通信/导航系统，以及新的仪表显示系统。C-5现代化改进的第二步，将对发动机、电子设备、液压装置和起落装置进行改造，增加机队作战性能，降低使用成本。2001年12月美国空军授予洛克希德·马丁公司对C-5进行升级的合同，预计2008年6月完成合同。升级计划完成以后C-5的可靠性预计将从目前的60%提高到80%，服役年限将扩展到2040年。
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