Należy zaznaczyć, że w tym czasie część konstruktorów samolotu z Polikarpowem na czele zostało aresztowanych jako „wrogowie narodu” i dalszymi poprawkami zajmowały się różne nieskoordynowane ośrodki, nie przeprowadzono też planowanej przez Polikarpowa modernizacji samolotu i zmiany konstrukcji na mieszaną.
R-5 był dwupłatem o smukłym kadłubie, w którym mieściły się za płatami dwie kabiny odkryte, jedna za drugą – pilota i obserwatora. Kadłub stanowiła rama drewniana, oklejona sklejką. Skrzydła miały konstrukcję drewnianą, dwudźwigarową i były kryte płótnem. Do jego napędu służył 12-cylindrowy silnik rzędowy M-17b o mocy 680 KM (500 kW), który umożliwiał rozwijanie prędkości maksymalnej 230 km/h. Samolot był prosty w pilotażu i wykazywał zalety nad R-1, w tym lepszą widoczność dla załogi. Po wniesieniu drobnych poprawek, w 1930 roku uruchomiono produkcję seryjną tego samolotu w fabryce nr 1 w Moskwie pod oznaczeniem R-5 (skrót od słowa Razwiedczik – Rozpoznawczy). Jedynie pięć samolotów zbudowano w zakładzie nr 31 w Taganrogu. Poziom produkcji wzrastał skokowo: w 1930 roku zbudowano 30 samolotów, w 1931 – 336, w 1932 – 884, w 1933 – 1572. W 1932 roku produkowano samoloty w wersjach bombowej, rozpoznawczej i szkolnej, różniące się wyposażeniem.