更新时间：2024-10-10 13:01
1970年代中期，随着中国铁路货物列车牵引定数的增加，原来的东风2型、东方红2型等1000马力等级调车柴油机车已经难以满足编组站的驼峰调车作业，不能应付未来的需要；为此中华人民共和国铁道部工业总局和机务局根据中国铁路运输的实际发展需要，在规划铁路牵引动力现代化的基础上，于1975年提出研制新一代调车用柴油机车。同年，唐山机车车辆厂、大连机车车辆厂、大连热力机车研究所等单位开始在东风4型柴油机车及其使用的16V240ZJ型柴油机的基础上，合作研制东风5型柴油机车。
1975年底，唐山厂、大连厂成功试制了第一台8气缸的8240Z型柴油机，并通过了各种性能试验和100小时可靠性试验；8240Z型柴油机实际上是在16V240ZJ型基础上减少气缸数量的衍生机型，装车功率1650马力。1976年1月，唐山厂试制了第一台东风5型柴油机车（0001）。东风5型机车是东风4型柴油机车的系列产品，除了柴油机、车体以外其他电气系统、转向架等主要部件尽量与东风4型机车保持通用。这台机车随后配属北京铁路局北京内燃机务段试用，在丰台西站调车场进行运用试验，为进一步改进与提高机车的性能和可靠性提供试验数据。
正当东风5型柴油机车开始投入小批量生产的时候，1976年7月28日凌晨发生了震惊中外的唐山大地震。地震前一天晚上，第二台东风5型机车（0002）已经完成组装，准备之后前往京山铁路试运行。而地震发生时，唐山机车车辆厂正位处震中，厂房绝大部分全部被夷为平地，超过1700名职工遇难。在当时极其困难的条件下，唐山机车车辆工厂职工冒着余震的危险、积极抗震复产，震后仅仅不到两个月，第二台东风5型机车于1976年9月出厂，成为唐山厂在抗震复产中修复的第一台机车，取名为“抗震号”。抗震号机车的诞生，在当时标志着唐山工人百折不挠的意志和顽强不屈的抗震精神。1976年底至1979年间，唐山厂在一片废墟上搭起临时简易工棚内，使用地震后修复的机械设备又生产了25台东风5型机车，这批早期的东风5型机车一直被称为抗震号，或抗震型。至1981年，唐山机车车辆厂累计生产32台东风5型柴油机车。
由于首批东风5型机车是在唐山大地震后初期生产，机车主要零部件的加工质量相对较差，且机车的低负荷性能、柴油机与增压器的配套性能等方面仍然存在问题，为了进一步改进东风5型机车，经铁道部统一安排，唐山厂停产东风5型机车后，由大连机车车辆厂对东风5型机车和8240Z型柴油机重新改进设计。大连厂于1983年在8240Z型V型柴油机基础上，重新设计了8缸直列式的8240ZJ型柴油机，其性能与8240Z型相同；1984年9月，一台由大连厂试制的东风5型机车（1001）出厂，这台机车经过一系列性能试验后，交付济南铁路局济南机务段投入运用考核。经过重新设计后，新的东风5型机车不但消除了原型机车振动大等缺点，而且其起动牵引力和持续牵引力也有较大提高。
根据铁道部工业局的安排，经过改进的东风5型柴油机车于1984年交由青岛四方机车车辆厂正式投入批量生产。按四方厂的工艺特点，其生产的8240ZJ型柴油机为采用整体铸造机体和合金钢曲轴，提高了柴油机的可靠性和耐久性。东风5型机车曾于1988年获铁道部科技进步奖，1989年获国家科技进步二等奖，1991年获铁道部优质产品称号。
自1985年四方厂开始生产8240ZJ型柴油机以来，先后解决了烧瓦、机油压力低、回手柄停车、机油泵烧套、水泵漏水、增压器不可靠等惯性质量问题。自1992年起，四方厂开始进行8240ZJ型柴油机提高经济性和可靠性的改进，就提升功率、改进部分工况经济性和提高可靠性等方面进行了研究，先后研制了经过强化的8240ZJC型、8240ZJD型柴油机，以及采用双径流增压的8240ZJS型柴油机。装用8240ZJC型柴油机的东风5型机车由1994年开始试验、生产，累计生产了251台（1701～1951），柴油机装车功率提高到1320千瓦。
1989年，四方厂根据铁道部要求，研制了东风5型口岸型机车，用于中国与苏联接壤边境地区的口岸过境铁路运输，至今共生产了26台（4001～4011；5001～5015），其中4001～4011号机车为1524毫米轨距的宽轨机车，5001～5015号机车为1435毫米轨距的准轨机车。这些口岸型机车主要配属乌鲁木齐铁路局乌鲁木齐机务段（阿拉山口口岸）、呼和浩特铁路局集宁机务段（二连浩特口岸）、哈尔滨铁路局牡丹江机务段（绥芬河口岸）等。
2001年，由四方机车车辆厂对东风5型机车进行技术改进，研制了东风5改进型机车，解决了原东风5型机车存在的惯性质量问题，提高机车的通用化、系列化、模块化、标准化的程度，在零部件与生产工艺等方面进行改进，提高可靠性。东风5改进型机车仍然装用8240ZJC型柴油机，采用标准化司机室、无级调速装置、PLC控制装置、微机控制装置、交流辅助电机等技术。机车最高速度100公里/小时，持续速度10.9公里/小时，起动牵引力435千牛，持续牵引力324千牛。至2006年，东风5改进型机车由四方厂累计生产132台（1952～2083）。
截止2006年，唐山机车车辆厂、大连机车车辆厂、四方机车车辆厂累计生产了超过1100台东风5型机车。
另有部分东风5型机车经过整修后援助朝鲜，在朝鲜铁路系统中，这些机车编号为내연1xx(Naeyŏn 1xx；内燃 1××)。
东风5型柴油机车是电力传动的六轴调车、小运转用的柴油机车。机车车体为外走廊式、中梁承载的罩式车体结构，机车从前到后分别为电气室、司机室、动力室、冷却室和辅助室。为适应调车需要，司机室有主、副两个操纵台，均安装了主控制器、操纵按钮、空气制动机、仪表和信号显示装置等设备，满足机车正向和逆向运行时的操纵需要。动力室位于机车的中部，安装有柴油发电机组及配套设备。机车轴式Co-Co，机车构造速度为100公里/小时。
首批32台由唐山机车车辆厂制造的东风5型机车装用一台8(V)240Z型柴油机，为8气缸、四冲程的V型柴油机，并带有涡轮增压器和消音器，主要结构与东风4型机车的16V240ZJ型柴油机基本相同，采用铸焊组合结构机体和合金球铁曲轴，标定小时功率2000马力，标定持续功率1800马力，装车功率1650马力。而经过大连机车车辆厂改进的东风5型机车改用重新设计的8(L)240ZJ型柴油机，为8气缸、四冲程的直立式柴油机，采用铸焊组合结构机体和合金球墨铸铁曲轴，柴油机性能不变，虽然机体结构有较大变化但其大部分零部件仍然和16V240ZJ型柴油机通用互换。机车传动方式为交—直流电传动，其主发电机、硅整流柜、牵引电动机、起动发电机和励磁机均与东风4型柴油机车相同。柴油机直接驱动一台三相交流同步发电机发电，经硅整流机组整流后供给六台四极串励直流牵引电动机通过传动齿轮带动车轮。
机车走行部为两台三轴转向架，其形式和结构与东风4型机车转向架基本相同，滚动轴承轴箱采用弹性拉杆定位，一系悬挂为轴箱圆弹簧并带有液压减震器，二系悬挂为橡胶堆，采用无心盘无导框的四杆机构牵引装置。每台转向架装用三台牵引电动机，牵引电机为滑动抱轴承式半悬挂方式。基础制动方式为单侧杠杆制动、手制动停车制动，使用EL-14型空气制动机，可以单独制动机车或同时制动机车和列车。
2001年6月19日下午4时56分，哈尔滨铁路局佳木斯分局南岔机务段的东风5型1278号机车，于下午2时05分进入南岔机务段北库6道准备进行定检。由于该机车副司机趁司机不在车上，擅自驾驶机车出库，挤坏段内21、33号道岔闯入南岔站内并由3道进入区间，于下午5时05分在绥佳线上行线K217+881处与6532次旅客列车尾部相撞，造成两人轻伤（旅客、列车工作人员各一人）。东风5型1278号机车小破，6532次列车尾部行李车（XL25B 5534）中破。影响6532次列车晚点47分，构成旅客列车冲突大事故。经有关部门精神鉴定，肇事者为颅脑外伤所致精神障碍，无刑事责任能力。
2014年12月3日上午10时，配属于南宁铁路局柳州机务段东风5型1581号柴油机车，在柳州机车车辆厂进行作业时，在厂北门端头出轨，以大约每小时5公里的速度撞破挡土墙，进入和平路机电厂家属区约五米处（此处为小区停车场）停住，无人员伤亡。初步调查为机械故障，事故原因仍在进一步调查当中。
东风5型0007号机车，曾配属于北京铁路局丰台机务段，退役后交付中国铁道博物馆永久收藏；
东风5型0031号机车，现作为山东职业学院（原济南铁道职业技术学院）教学用车；
东风5型1043号机车，现存放于苏家屯沈阳铁路机车陈列馆内；
东风5型1492号机车，现保存在哈尔滨中东铁路公园。作为火车印象主题餐厅的一部分作静态展示。