随着火箭发动机日益成熟，发展新一代运载火箭的呼声越来越高，2006年中央专委批准新一代运载火箭立项，2007年国防科工委批准启动研制计划。新一代运载火箭的发展趋势上使用模块化系列化设计，力图提高可靠性，降低发射成本，更好的满足航天发射的需求。

在后继发展中，5米直径火箭2006年正式立项获得了长征五号的编号，预定2014年首次发射。它使用2台YF-77氢氧发动机做为5米直径芯级发 动机，外部捆绑总计4个3.35米和2.25米助推模块，3.35米和2.25米模块分别使用2台和1台YF-100液氧煤油发动机。通过捆绑类型不同的 助推模块，长征五号各种构型覆盖了GTO 6-14吨，LEO 10-25吨的运力范围。

具体的火箭制造技术上，长征五号火箭推进剂储箱开始使用2219铝合金，这是美国土星五号火箭到航天飞机，苏联能源火箭和欧日新一代运载火箭广泛使 用的材料。箭体加工上使用了先进的搅拌摩擦焊(FSW)，这是1991发明，1998年美国才在运载火箭上首次使用的焊接技术，日本则是2009年H- IIB火箭才首次使用，搅拌摩擦焊和轻质铝合金的使用减轻了结构质量，提高了运载能力。此外长征五号火箭还是用了电气一体化设计与冗余，光纤通道火箭控制 系统总线等先进技术，这些点点滴滴的进步奠定了新一代运载火箭高水平的基础。