大展弦比梯形平直机翼装在机身背部，上面设有开裂式襟翼及扰流片。上反平尾两端装有2片椭圆形垂尾。水轰-5的机身按二舱破损进水不沉的原则设计，共分成十个水密舱段，机头下有抑波槽和挡水板，减少了浪花的飞溅。座舱非气密，但有高空供氧设备。
机体考虑到我国海岸线长和沿海各岛屿的使用要求，多处采用防潮湿、防盐雾、防霉菌措施。主要措施为机上钢零件涂有环氧锌黄底漆，再涂环氧硝基磁漆。铝合金进行阳极化处理，再涂环氧锌黄底漆。为防止双金属腐蚀，金属间涂有XM-10胶。上述布局均可避免重要部件受起降时激起的波浪冲刷。机身为大长宽比全金属半硬壳式设计，底部设有防浪肋条，减低肋起降时的波浪。经上述精心设计，水轰-5可以在海上、江河湖泊以及水库中起降，并具有超低空、大航程、全天候、大载弹量短距起降和抗波浪性好等特性。水轰-5在水面起飞距离约500米，水上着陆距离大于800米，可在水深2.5米、长1500米、宽200米的水面起降。另外水轰-5也可在岸上机场着陆，但由于起落架较短小，安全系数不高，因此一般都采用水上起降，然后再通过岸边坡道滑行上岸。飞机可连续飞行11小时55分钟或4906千米。北京航空博物馆存有该机。
