殲-5屢建戰功，1958年7月至10月擊落來犯的2架F-84G和6架F-86F，其他戰例無數。有趣的是越戰期間的1956年4月，四架F-4入侵海南島我方領空，我軍殲-5在攔截期間，F-4匆忙發射AIM-7“麻雀”導彈，不料殲-5拐彎半徑小得以逃脫，脫靶的AIM-7竟然飛向遠方的一架F-4，將其擊落。
殲-5為我軍開拓了噴氣戰鬥機的先河，打下了我軍駕馭噴氣戰鬥機的基礎。目前，所有殲-5已經退出現役。
1958年9月，我軍殲-5編隊與台灣空軍24架F-86編隊在浙江溫州地區上空遭遇，空軍飛行員王自重因掉隊被其中12架F-86圍困。王自重單機擊落敵兩架F-86後，被F-86攜帶的AIM-9“響尾蛇”導彈擊落。這廝世界上第一次實戰中空空導彈取得的戰績。但當天F-86發射的AIM-9中有一發未爆炸，墜落後被我軍民發現。這枚AIM-9被送往蘇聯，蘇聯在此基礎上研製成功了K-13空空導彈，我國的進口仿製品即霹靂-2空空導彈。
翼展960米；機長1136米；機高380米；機翼麵積2500平方米；機翼後掠角45度；；最大起飛重量6000千克；正常起飛重量5340千克；最大燃油重量1170千克（機內）1834千克（帶副油箱）；最大載重量2130千克；最大平飛速度1145千米/小時（高度3000米）；巡航速度800千米/小時；最大爬升率758米/秒；實用升限16000米；最大航程1560千米（帶副油箱）1020千米（不帶副油箱）；續航時間2小時50分（帶副油箱）。
殲-5的主要改型包括殲-5甲殲擊機，這是我國在殲-5基礎上改進的夜間殲擊機。前機身加粗，機頭上端有突出進氣口前緣313毫米的鯊魚嘴狀雷達罩，進氣口內加裝了半球型天線中錐。這兩個部位都采用硬度較小的非金屬材料製造，塗藍色油漆。由於裝有簡單的RP型搜索瞄準雷達，使得殲-5甲獲得了較原始機型強大的夜戰能力。發動機采用性能改進的渦噴-5乙。但殲-5甲的改進也有一定代價，如武器係統改成3門HP-23 23毫米航空機炮，備彈共300發，比基型火力略有下降。可外掛2枚250千克炸彈。
在打擊美國B-17G轟炸機偵察改型的戰鬥中，我軍技術人員曾改進了殲-5甲的RP雷達，將向下視野由14度改為7度，上仰視野不變，從而屏蔽了尾追低空飛行的B-17G時雷達收到的地麵反射雜波。1959年5月29日，空軍第18師截擊大隊隊長蔣哲倫成功駕駛該改型戰鬥機擊落了B-17G。此外少量退役殲-5被改裝成了無人靶機，代號可能為“靶五乙”。
翼展960米；機長1136米；機高380米；機翼麵積226平方米；主輪距385米；前主輪距337米；
最大起飛重量（帶副油箱）6000千克；正常起飛重量5340千克；正常著陸重量4164千克；空重3939千克；最大燃油重量1170千克；（帶副油箱）1834千克；
最大平飛速度（高度3000米）1145千米/小時；（高度11000米）1292千米/學生；巡航速度800千米/小時；失速速度190～210千米/小時；實用升限（無外掛，加力）16000米；動升限17500米；爬升時間（0～10000米）37分；
最大爬升率4548米/分；最大使用過載8噸；最大航程（帶副油箱）1560千米；
最大航程（機內燃油）1020千米；續航時間（帶副油箱）2小時50分；起飛離地速度235千米/小時；著陸接地速度170～190千米/小時；起飛滑跑距離590米；著陸滑跑距離825米。