发展的阵痛
在C-5之前，美空军从未想过研制类似体积和运输力的飞机，因此采用革命性设计和推进系统技术是成功研制C-5运输机必不可少的条件。在C-5运输机研制之初，美空军遇到许多技术难题，研制工作一再拖延，费用屡屡超支，还引发了公众强烈抗议，国会也几次审查C-5运输机的研究和采购计划。虽然C-5运输机的一些缺陷相对特殊，但也有很多问题是研制新系统时出现的共性问题，也相对容易解决。因而经过升级、修理和更换部分部件，C-5上的一些问题得到解决，但是C-5A运输机的起落架和机翼设计所存在的结构性缺陷仍很难解决。
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直接运送整架SR-71侦察机机身的能力在美军中是绝无仅有的
机翼存在的结构性缺陷使美空军不得不对C-5运输机采取严格的飞行限制措施，以确保该机的飞行安全，减轻疲劳对机翼的影响。尽管空军对C-5采取限制措施，世界上没有第二种飞机的运输能力能赶上C-5。C-5载重比C-141多10万磅。尽管C-5受到一定的飞行限制，但是这并不妨碍它实现初始作战能力和执行日常战略空运任务。此时的美空军仍坚持发展和部署C-5运输机，因为它对美空军来说是必不可少的。
C-5试飞
1968年6月30日，C-5运输机在乔治亚州多宾斯空军基地首次试飞。它很快在各种试飞和评估中展示出强大飞行运输能力。1969年6月，1架C-5运输机以60万磅重量降落，创下当时纪录，降落后滑行距离不过1500英尺。在一次试飞中，它以76.2万磅重量起飞，成为有史以来起飞最重的飞机。C-5运输机很快证明能够以0.8马赫的速度在35000英尺的高度飞行，后来又上升至40200英尺高度。C-5运输机成为最重的空中受油机，可从1架KC-135加油机接受了10万磅油料。它还具有装载30.8万磅油料，19.76万磅模拟货物的能力，降落后的滑行仅为1200英尺。
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