水轰-5型水上反潜轰炸机由哈尔滨飞机制造公司研制，用于中近海域海上侦察、巡逻警戒、搜索反清等任务，也可监视和攻击水面舰艇。50年代初我国曾引进6架苏联别-6水上飞机，但不足以满足海军的各种需要。1968年水轰-5的研制正式得到批准，70年完成总体设计，次年总装出第一架原型01号。1971年就以110％的设计载荷达到并超过全机静强度破坏试验的技术要求，并总装成功。02号原型机于1973年12月实施首次地面滑行，并于1975年5月在湖北荆门漳河水库下水，开始水上试验。1976年4月3日首次进行水上起降试飞。1986年服役，从而开始接替陈旧的别-6及其改进型青-6型水上飞机。

水轰-5飞机的外形很美，修长的机身兼船身保证了水面漂浮时具有良好的纵向稳定性。机头配雷达罩机鼻和领航员下视观察透明舱，上方是驾驶舱，内容纳多人机组。通常为双人驾驶机组，两人均有全套操纵系统。大长宽比的机身有较大容积的货舱，内可搭载电子器材或其他有效载荷，非气密机舱配高空飞行和应急供氧系统。机腹是相当长的单断阶船底，尾端带有水舵，机尾是向后延伸数米的磁探仪。辅助机轮可收进机身。船型底按两舱破损不沉设计，共10个水密舱。大展弦比梯形平直机翼装在机身背部，上反平尾两端装有2片椭圆形垂尾。机头下有抑波槽和挡水板，减少了浪花的飞溅。机体考虑到我国海岸线长和沿海各岛屿的使用要求，多处采用防潮湿、防盐雾、防霉菌措施。

经上述精心设计，水轰-5可以在海上、江河湖泊以及水库中起降，并具有超低空、大航程、全天候、大载弹量短距起降和抗波浪性好等特性。水轰-5在水面起飞距离约500米，水上着陆距离大于800米，可在水深2.5米、长1500米、宽200米的水面起降。另外水轰-5也可在岸上机场着陆，但由于起落架较短小，安全系数不高，因此一般都采用水上起降，然后再通过岸边坡道滑行上岸。飞机可连续飞行11小时55分钟或4906千米。

水轰-5的动力设置采用4台涡桨-5甲涡桨发动机，机上电子设备配多普勒导航雷达、火控计算机、光学和激光轰炸瞄准具及反潜专门设备。武器可以携带自导鱼雷、“鹰击”-8型空舰导弹、炸弹、深弹等反潜武器，此外机身背部还装有自卫的PX-5型炮塔系统，配装两门23-2机炮。武器分别挂在机身与内侧发动机之间以及内外侧发动机间的机翼挂架下面。此外值得注意的是，水轰-5装备了C-101超音速反舰导弹。C-101是我军装备的第一代冲压式低空，超音速反舰导弹，69年5月开始研制，1985年导弹飞行实验成功，经多次改良后定型。制导采用末端主动雷达自动寻的方式，因此载机或舰艇在发射后即可关闭自身的雷达，进行脱离。导弹重达1847千克，射程45千米，使用液体冲压发动机加火箭助推器。但由于相关配套的系统研制进度迟缓，加上水轰-5机体较大，速度慢，在现代防空体系面前生存能力低，因此海航选择发展歼轰-7做为新一代反舰武器平台，水轰-5反舰型最终没有发展下去。