Projekt ten ma nazwę Coupled model intercomparison project 5.
Projekt CMIP5 używa modeli numerycznych do prognozowania zmian klimatu i ma dwa główne składniki: (1) długoterminowe przebiegi modeli klimatycznych w skali stulecia; (2) krótkoterminowe przebiegi modeli klimatycznych w skali 10–30 lat, te ostatnie mają też nazwę eksperymentów dekadalnych. Długoterminowe przebiegi modeli zaczynają się zazwyczaj z przebiegów modeli kontrolnych, z których ocenia się klimat w równowadze energetycznej sprzed okresu przemysłowego. Natomiast eksperymenty dekadalne są inicjalizowane na podstawie obserwowanych warunków powierzchni oceanu i pokrywy lodu. Zarówno eksperymenty w skali stuleci jak i eksperymenty dekadalne używają modeli atmosfery i oceanu (AOGCM). Tego typu modele były używane w poprzednich pracach IPCC. Inną klasą modeli używanych w symulacjach klimatu są Modele Środowiska Ziemi o Średniej Złożoności (EMIC). W pracach CMIP5 używane są też Modele Systemu Środowiska (ESM), w których uwzględnia się w bezpośredni sposób fizykę procesów biogeochemicznych, m.in. obieg węgla pomiędzy atmosferą, biosferą i innymi zbiornikami węgla. Modele ESM są w stanie wykorzystać dane o emisjach składników chemicznych, z których można wyliczyć bezpośrednio koncentrację dwutlenku węgla.