В начале 1943 года была запущена в серийное производство модификация D-5 с еще более усиленной броневой защитой. Вес машины к тому времени возрос настолько, что потребовалось удлинение крыла, позволившее увеличить его площадь и снизить нагрузку на него. Поскольку использовать самолет планировалось в первую очередь в качестве штурмовика, пулеметы винтовочного калибра MG-17 в крыле заменили на 20-миллиметровые пушки MG-151. На первых сериях «пятерки» еще монтировались тормозные решетки для бомбометания с пикирования, однако затем от них полностью отказались. Достаточно любопытным было внедрение отстреливаемого шасси – косвенное признание неудач «Штуки» на фронте, когда вынужденные посадки происходили все чаще. Всего было произведено в общей сложности 1178 машин этой последней модификации.