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宇宙神5系列运载火箭包括400系列和500系列，共14个型号。另外，洛克希德·马丁公司还准备研制宇宙神SH(重型)运载火箭。每种宇宙神5运载火箭的命名规则是：
宇宙神5abc。a用4或5标注，分别表示4m或5m直径的整流罩；b用0-5标注，表示公用芯级捆绑的固体助推器数量；c用1或2标注，表示半人马座上面级发动机的数量。
宇宙神5运载火箭采用两级或两级半结构，每种型号使用的公用模块是：3.81m直径的宇宙神公用芯级和3.05m直径的半人马座上面级。宇宙神公用芯级使用1台RD-180液氧煤油发动机，这种发动机采用分级燃烧循环、双燃烧室，具有47%，100%的节流能力，无节流工作时的真空推力达到422t，真空比冲为3304m/s。半人马座上面级使用1台或2台普拉特·惠特尼公司的RL10A-4-2液氢液氧发动机，它的真空推力达到10t/台，比冲为4415m/s。
2013年10月11日，联合发射同盟（ULA）开始着手起竖吊装用于执行NASA的火星大气与挥发演化(MAVEN)探测器发射任务的“宇宙神”-5运载火箭。该火箭将于2013年11月执行发射任务，发射后，MAVEN火星探测器将历经10个月的飞行时间进入绕火星轨道，以破译火星这个红色星球空气越来越稀薄的原因。
“宇宙神"-5运载火箭第1级段由1台可提供3823kN推力的RD-180发动机提供动力，是火箭的通用芯级。它的贮箱可容纳189m3液氧和94.6m3RP-1燃料，其中，RP-1燃料由煤油高度精炼形成，可支持RD-180发动机到达上层大气层前的4min工作。
火星探测器需要在行星正确排列时进行发射，如果错过了2013年的发射日期，MAVEN火星探测器最早要推迟到2016年才能发射。这个耗资6.7亿美元的火星探测器将于2014年9月进入火星大气最外层的椭圆轨道，采样分析火星的组成，测量其对太阳活动刺激的响应。科学家们希望MAVEN火星探测器能够探测到火星从一个温暖的、充满大气并且有水的星球变成贫瘠星球的原因。
洛马公司于1999年2月5日宣布其根据使用公共助推级研制的新型火箭将命名为宇宙神一5运载火箭。目前，洛马公司和美国空军共同出资研制一个新型、高效和低成本的火箭系列。这种新型火箭将用于商业发射和美国政府的发射任务。除了能够满足日益增长的地球同步轨道卫星的发射需求之外，它还能满足近期将要发射的一系列大型商业卫星群的发射任务。
根据与美国空军签订的合同，洛马公司研制一个新型火箭系列，并在2001提供发射服氛务。美国空军希望这种新型火箭系列能够替代目前使用的“德尔他”、“宇宙神”和“大力神”系列运载火箭，以用于美国政府载荷的发射以及商业有效载荷的发射服务。宇宙神一5运载火箭能够从卡纳维拉尔角和范登堡空军基地发射。洛马公司官员称宇宙神一5系列运载火箭能够满足目前卫星工业的所有要求，即能够满足目前卫星重量和体积不断增长的趋势要求。
宇宙神5的首次发射是在2002年8月21日，当时，宇宙神5401运载火箭搭载着EutelsatHotBird6卫星从卡纳维拉尔角成功发射升空。至2007年10月，宇宙神5共进行了11次发射。宇宙神5火箭在美国深空探测计划中承担着运载任务。2006年1月，宇宙神5成功地发射了新地平线冥王星探测器，2008年还计划发射月球坑观测和传感卫星。
2018年3月2日1点02分，这枚为联合发射联盟公司(UnitedLaunchAlliance)所有的火箭从卡纳维拉尔角发射场发射。
搭载美国新的GOES-S气象卫星的“宇宙神”-5(AtlasV)运载火箭在佛罗里达州发射升空，美国国家航空航天局(NASA)在转播发射。火箭第一级装备了俄罗斯PD-180火箭发动机，并于发射3分钟后正常分离。
宇宙神一5运载火箭有几种基本结构，它对该公司目前正在研制的宇宙神一3运载火箭进行了重大改进，同时它也采用了模块化的设计思想，其基本模块包括：
直径为3.8m高27m采用RD-180发动机的结构稳定的公共助推级，它还为固体助推器提供了固定夹具，以提高其性能；
“半人马座”上面级将使用一台或两台RL-10发动机；
标准化的、经过飞行验证的“宇宙神”运载火箭的有效载荷整流罩，以及现有的或类似的有效载荷连接器和硬件；
新的大型有效载荷整流罩，其直径为5.4m，以便容纳将来利用大型宇宙神-5和其它允中型运载火箭发射的有效载荷。
基本的宇宙神一5中型运载火箭结构使用公共助推级、为宇宙神一3B研制的“半人马座”上面级、标准的有效载荷整流罩，以及宇宙神-2和将来宇宙神-3采用的接口。这种运载火箭的地球同步转移轨道的运载能力5000kg。
大型宇宙神一5运载火箭的结构采用3个公共助推级，公共的“半人马座”上面级将安装在位于中心的公共助推级上，它将采用直径为5.4m的复合材料整流罩大型宇宙神一5运载火箭能够将6500kg的有效载荷直接送入地球同步轨道，其地球同步转移轨道的运载能力为13000kg。
洛马公司官员称宇宙神一5系列运载火箭使用了先进的设计方法、材料和处理工艺，从而使得它具有较高的性能，并将大幅度地提高可靠性，同时降低成本由于使用了标准的部件，这种宇宙神一5运载火箭可以为各种大、中型有效载荷提供发射服务此外，由于宇宙神一5运载火箭与先前的“宇宙神”和“大力神”运载火箭相比具有更高操作效率，因此它能大幅度地减少每次发射所需的操作和准备时间，从而使得发射安排更具灵活性另外，宇宙神一5运载火箭将由新的硬件和即将由现有火箭进行验证的部件组成例如，使用液氧和煤油作推进剂的RD-180发动机将由宇宙神一3运载火箭在宇宙神一5投入使用的前两年进行飞行验证，RD-180发动机将用于公共助推级中。到目前为止，共有13台RD-180发动机进行了点火试验，试验时间长达12500s，这个时间相当于宇宙神一5运载火箭进行55次发射时的RD-180发动机工作时间的总和。
公共“半人马座”上面级使用液氧和液氢作推进剂，通过使用一台或两台RL-10发动机可以使其具有不同的运载能九新型“半人马座”上面级将在宇宙神一5运载火箭投入使用前一年在宇宙神一3运载火箭中进行验证飞行。
