Posiblemente el DB5, producido entre julio de 1963 y septiembre de 1965, sea el modelo más famoso de Aston Martin, debido principalmente a su proyección cinematográfica al ser el coche utilizado por James Bond en las películas "Goldfinger", "Thunderball" y "GoldenEye".

Este modelo es también considerado por muchos el automóvil más bonito producido por la firma británica. A pesar de sus similitudes con el DB4, el cambio más sustancial del DB5 se debía a su motor de 6 cilindros en línea y 282 hp (también se ofrecía opcionalmente la versión Vantage de 314hp), que le permitió aumentar su capacidad hasta los 4 litros (3995cc). También fue significativa la introducción de una caja de cambios de 5 velocidades completamente sincronizadas (opcional al principio y de serie a partir de 1964). También se ofrecía una versión automàtica de tres velocidades. Otras novedades fueron la adopción de frenos de disco Girling, que hasta entonces sólo habían sido utilizados por el DB4GT, y ruedas de 15 pulgadas.

El coche pesaba 1.466 kg, y era capaz de alcanzar los 228 Km/h. El precio del DB5 coupe era de 4.175 libras, mientras que la versión descapotable costaba 4.490 libras. La producción total del DB5 fue de 886 unidades estándar coupe, 123 descapotables y 12 unidades de una curiosa versión denominada Shooting Brake.