宇宙神-5运载火箭是洛克希德·马丁公司研制生产的一种运载火箭，它是20世纪50年代由宇宙神洲际弹道导弹演变而来的。在改进型一次性运载火箭(EELV)计划的推动下，宇宙神系列运载火箭已完成了一系列的转变，淘汰了宇宙神2和3而开发了宇宙神5。2018年3月2日1点02分，宇宙神-5运载火箭从卡纳维拉尔角发射场发射。2019年8月8日，美国联合发射联盟公司用“宇宙神5”型运载火箭为美国空军发射了一颗军用通信卫星。此外，2021年10月16日，“露西”号搭乘“宇宙神5”型火箭升空，开启为期12年的太空旅程，将首次探索在木星轨道内运行的特洛伊小行星群。

洛克希德·马丁公司的“宇宙神”运载火箭系列在美国运载火箭发射市场占有举足轻重的地位，该系列火箭在美国每年火箭发射活动中所占的比例接近40%，仅次于波音公司的“德尔塔”运载火箭。目前，美国仍在使用的“宇宙神”系列运载火箭包括“宇宙神-2A”、“宇宙神-2AS”、“宇宙神-3A”、“宇宙神-3B”，并且已成功地使用新型的“宇宙神-5”运载火箭进行了3次发射活动。

根据美国的“改进型一次性运载火箭”计划（EELV），洛克希德·马丁公司于1995年开始了“宇宙神-5”系列运载火箭的制造工作，其目的是寻求一种使用方便而且费用较低的运载火箭。对该型火箭的要求是能够将中型及重型卫星发射至地球同步轨道和低层转移地球同步轨道。

“宇宙神-5”运载火箭最显著的一个特点就是：使用俄罗斯生产的RD-180火箭发动机液体燃料发动机作为火箭第一级主发动机。目前，美国已经从俄罗斯购买了一批该型发动机及其在美本土的许可生产权。同时，根据美俄签署的合同条款，在组装运载火箭时只能使用在美国生产的该型发动机。美国的一家公司正在准备组织生产RD-180液态火箭发动机。根据计划，该公司将为美国国防部的发射活动生产25台这样的发动机。

该系列火箭一般命名为“宇宙神-5/NXY”，其中N为4-5，表示前隔舱的直径（米）；X为0-5，表示固体燃料加速器的数量；Y为1-2，表示第二级发动机的数量。“宇宙神-5/5XY”将可以直接把卫星送抵地球同步轨道。

运载火箭的第一级是铝合金制造的，为追求最大限度的坚固性，燃料舱隔板具有独特的设计，每个舱都有独立的底部。为了与下一级对接，设计了三类过渡隔舱。“宇宙神-5/4XY”运载火箭过渡间隔舱为圆锥形，重为420公斤，这可以保障该型运载火箭第一级与“半人马”级的成功对接。与运载火箭的第一级相比，“半人马”级的直径要小0.75米。而在“宇宙神-5/5XY”运载火箭中，使用的过渡间隔舱为圆柱形，重为270公斤，因此火箭第一级与第二级的直径是相同的。

火箭的第二级由“半人马-3”级两个改型中的一个构成。第一个改进型外径为3.05米，装有一台RL10A-4-2型发动机；另外一个改进型外径为3.8米，装有两台RL10A-4-2型发动机。

“宇宙神-5”运载火箭的飞行控制组件，既安装在第一级上，也安装在火箭的“半人马-3”级上。其中，第一级上安装的飞行控制组件包括：飞行安全保障系统模块、燃料供给系统电脑板、辅助遥测模块、两级陀螺仪和蓄电池组。上述组件安装在一个统一的集装箱内，而该集装箱则位于火箭各级顶部外侧。装备两级陀螺仪是因为，必须精确跟踪火箭沿倾斜角与俯仰角的转动，以保障其在飞行中的高度稳定性。燃料供给系统组件存在于RD-180火箭发动机的油路中，可以保证动力系统稳定。

“宇宙神-5”运载火箭“半人马-3”级中安装的控制系统组件包括：基于1750A处理器的舱载计算系统、基于环形激光陀螺仪的惯性导航系统、转换器模块、主要及辅助遥测模块、飞行安全保障系统模块、蓄电池组。它们安装在火箭该级顶部的仪器舱。发动机的启动和关闭通过位于油路中的阀门系统实现。

截止2004年6月，美国的“宇宙神-5”运载火箭共进行了三次发射活动，分别是“宇宙神-5/401”两次，“宇宙神-5/521”一次，每次发射的费用在7500-9000万美元之间。而“宇宙神-5/431”运载火箭的首次发射预计在2004年底进行。

除了具有较高的飞行技术性能之外，“宇宙神-5”运载火箭还具有良好的使用参数。例如，生产一枚“宇宙神-5”运载火箭的整个周期为近15个月，发射准备周期总共为15－21昼夜（其中在发射场的时间为2昼夜）。而“大力神-4”运载火箭的相应参数分别为36个月，150－240昼夜（其中在发射场的时间为近90昼夜）；“宇宙神-2AS”运载火箭相应的参数分别为24个月，42－57昼夜（其中在发射场的时间为38昼夜）。

“宇宙神-5”运载火箭不仅可以在美国的东部靶场进行发射，而且在不久的将来可以从美国西部靶场升空。为此，美将重新装备其西部靶场的SLC-3E航天发射综合体，而其东部的SLC-41航天发射综合体早已经开始发挥作用。

当地时间2021年5月18日下午1时37分，联合发射联盟公司在佛罗里达州卡纳维拉尔角天军发射场，用“宇宙神”5运载火箭将美国天军的“天基红外系统”（SBIRS）导弹预警卫星送入太空。

美国东部时间2021年10月16日5时34分（北京时间17时34分），“露西”号搭乘美国联合发射联盟公司“宇宙神5”型火箭升空。开启为期12年的太空旅程，将首次探索在木星轨道内运行的特洛伊小行星群。

美国当地时间2022年11月10日，宇宙神5号火箭从加利福尼亚州范登堡空军基地升空。本次发射包括两个有效载荷，分别是美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的“联合极地卫星系统-2”（JPSS-2）卫星和美国宇航器的充气式返回舱。

布什总统宣布的太空探索构想为美国未来空问项目的开展制定了目标。达到这一目标主要依靠经济可靠的空问运输系统。宇宙神系列运载火箭经过15年的商业发射的历练，在美国本土运载火箭市场已占有重要地位。宇宙神5系列的升级换代可以使火箭的性能达到甚至超过土星系列火箭，并且具有长时间在轨低温上面级和载人发射系统。宇宙神5系列的演变只需要更改贮箱的结构，适当地改进地面发射装置(正在兴建的SLC-3E)，而无需研发新的发动机和任何有风险的新技术。因此，宇宙神5系列将成为未来的空问运输系统的一个解决方案  。