Budowa Ranger 5 był konstrukcyjnie niemal identyczny z sondami Ranger 3 i Ranger 4. Sonda o masie 342,5 kg i miała 3,1 m wysokości. Na jej szczycie znajdowała się kulista kapsuła o średnicy 0,65 m, pokryta drewnem balsa, zawierająca sejsmometr. Statek posiadał własny napęd: silnik odrzutowy na paliwo jednoskładnikowe, o ciągu 22,6 kN. Sześciokątna podstawa sondy miała 1,5 m średnicy i była pokryta chromem i złotem. Do jej spodu przytwierdzona była paraboliczna antena dużego zysku. Do boków podstawy zamocowano dwa panele ogniw słonecznych o łącznej rozpiętości 5,2 m. Prąd elektryczny generowało 8680 ogniw słonecznych, ładujących akumulatory AgZn (główny i zapasowy) o pojemności 1 kWh i masie 11,5 kg. Kontrolę nad statkiem sprawował prosty komputer pokładowy, programator i system przyjmowania komend radiowych z Ziemi. Położenie statku kontrolowały wykrywacze Słońca i Ziemi, żyroskopy oraz silniczki korekcyjne. System telemetrii składał się z dwóch nadajników pracujących na częstotliwości 960 MHz. Jeden miał moc 3 W, a drugi 50 mW. Korzystały one z anteny dużego zysku i anteny dookolnej.