Тяжёлый основной танк Chieftain Mk.5 является усовершенствованным образцом танков этой серии. В вариант Chieftain Mk.5 в 1971 г. были модернизировали 97 танков Chieftain Mk.3. Корпус танка в отличие от первых образцов имеет изменённую конфигурацию лобовой детали в верхней части, что улучшает условия работы водителя. Башня танка усовершенствована, и изменена её форма. Командирская башенка также усовершенствована, в ней установлены оптический дневной и пассивноактивный ночной прицел-прибор наблюдения командира. Пушка L11А5 почти без изменений заимствована с предыдущих модификаций.

Танк Chieftain Mk.5 имеет классическую схему общей компоновки. Экипаж из четырех человек размещается в корпусе и в башне. Рабочее место механика-водителя находится в носовой части корпуса по продольной оси машины. При вождении танка с закрытым люком механик-водитель располагается на регулируемом сиденье полулежа, с наклоном туловища на угол 45, 50 или 55 градусов. При вождении танка с открытым люком сиденье механика-водителя поднимается в положение “по-походному”, при этом одновременно изменяется и угол наклона спинки. Рычаги управления поворотом танка имеют два фиксированных положения по углу наклона и снабжены стопорными защелками. Для усиления защиты от мин сиденье механика-водителя крепится к специальной плите, установленной с зазором 50 мм от днища корпуса. Размещение механика-водителя полулежа позволило усилить верхнюю лобовую деталь корпуса и снизить высоту передней части корпуса до 1178 мм, которая значительно ниже подбашенной и кормовой частей. Командир и наводчик размещаются в боевом отделении справа от пушки, а заряжающий - слева.

При ведении стрельбы из пушки заряжающий работает стоя и имеет свободный доступ к боеукладкам. Высота от пола боевого отделения до крыши башни составляет 1730 мм. Определенная общей компоновкой ширина танка (3500 мм по бортовым экранам) превышает стандарт максимально допустимого габарита грузов для перевозки железнодорожным транспортом (3150 мм), установленный Бернским международным центром железнодорожных измерений. Моторно-трансмиссионное отделение с продольным расположением двигателя занимает кормовую часть корпуса танка и имеет объем, равный 6 куб. м (без топливных баков - 5 куб. м). Нерациональная компоновка агрегатов в МТО привела к удлинению корпуса машины. Забронированный объем корпуса равен 13,6 куб. м, башни - 3,5 куб. м, а всего танка - 17,1 куб. м.

На танке Chieftain Mk.5 усовершенствована система зашиты от поражающих факторов ОМП (ядерного, химического и бактериологического оружия). В боекомплект из 64 выстрелов входят бронебойный подкалиберный снаряд L15A4 или новый стреловидный оперенный бронебойный подкалиберный снаряд L23A1, а также бронебойно-фугасный снаряд L31 и дымовой снаряд L34. Тем самым была повышена эффективность вооружения, последнее обусловило небольшие скорости вращения снарядов, что благоприятно сказывается на эффективности особенно кумулятивных снарядов. Боеприпасы размещаются в алюминиевых двухстенных «мокрых» боеукладках. Полость между стенками заполнена пламягасящей жидкостью, предназначенной для гашения пожара в случае поражения боекомплекта. Установлена усовершенствованная система управления огнём с электронным баллистическим вычислителем и лазерным дальномером фирмы "Бар энд Страуд". На башне танка сбоку установлен ксеноновый прожектор видимого и ИК-света. Прожектор размешается в закрытом коробе с передней дверцей, открываемой изнутри башни. На крыше башни установлена ИК-фара.

Также на танке танк Chieftain Mk.5 были установлены более мощные дизели L60 Mk.7 (мощность 750 л.с.), бесподсветочные приборы ночного видения, а в передней части корпуса смонтированы узлы для навески бульдозерного отвала и его электрогидравлических приводов (установка бульдозерного отвала возможна на любой танк варианта Мк.5 и занимает в полевых условиях 6 ч). Силовая передача и ходовая часть танка такие же, как на предшествующих образцах.

На конце ствола усовершенствованного 120-мм орудия L11A5 смонтирован прикрытый броневым чехлом коллиматор, предназначенный для юстировки ствола и линии визирования оптического прицела стрелка в процессе стрельбы. Установлена командирская башенка №21 новой конструкции. Люк башенки фиксируется в трех положениях: откинутым на 90° или 180° или приоткрытым с максимальным зазором в 5 см. Угол возвышения зенитного пулемета увеличен до 90°. На танке установлены более совершенное радиооборудование и улучшенная система защиты от ОМП, воздушный фильтр системы перенесен с кормовой стенки башни внутрь танка.

Для стрельбы по воздушным целям из зенитного пулемёта у командира танка имеется зенитный прицел. Управление зенитным пулемётом - дистанционное. На танках последних лет выпуска основной дневной перископический прицел наводчика совмещен с лазерным дальномером, который позволяет производить измерение дальности до цели с точностью до 10 метров в диапазоне 500-10000 метров. Пристрелочный 12,7-мм пулемёт, располагавшийся над пушкой, с введением дальномера был снят. В прицеле имеется оптическая ветвь с однократным увеличением для наблюдения и прицельная ветвь с десятикратным увеличением для стрельбы. Кроме основного, у наводчика устанавливается дублирующий телескопический причел. Оба устройства имеют зависимую стабилизацию поля зрения по горизонтали.

Стрельба ночью ведется с помощью сменного электронно-оптического прицела активного типа. ИК - прожектор, смонтированный снаружи на левой стороне башни, обеспечивает дальность видения ночью до 1000 метра. С середины 80-х годов танки Chieftain Mk.5 оснащаются тепловизионными системами, такими же, как на танках “Челленджер” Для повышения точности стрельбы с ходу применяется двухплоскостной стабилизатор вооружения электромеханического типа. Максимальная скорость переброса пушки равна 22 град/с. При подготовке данных дм стрельбы используется электронный баллистический вычислитель. В качестве вспомогательного вооружения используется спаренный с пушкой и зенитный 7,62-мм пулемёты. Боекомплект к ним составляет 6000 патронов.

С мая 1988 года на танках Chieftain Mk.5 применяется комбинированная система коллективной защиты от оружия массового поражения, разработанная для танка “Челленджер”. ФВУ размещена в изолированном отсеке кормовой части башни. Она создает избыточное давление в обитаемых отделениях и обеспечивает индивидуальную раздачу очищенного воздуха к дыхательным маскам членов экипажа. Для тушения пожара в МТО танка используется система НПО с огнетушащим составом “Галон 12В1”, которая имеет механический ручной привод. В состав ППО входят система сигнализации о пожаре в МТО, два баллона емкостью 2,3 литра с трубопроводами и распылителями и пять переносных огнетушителей в боевом отделении. Оригинальным техническим решением является размещение топливных баков, изготовленных из синтетической резины, в изолированных отсеках из 13-мм броневой стали в моторно-трансмиссионном отделении.

Тактико-технические характеристики Chieftain Mk.5
Боевая масса, т 55
Экипаж, чел 4
Высота по крыше башни, мм  2640
Пушка, калибр  L11А5
Боекомплект 64
Стабилизатор электромеханический
Баллистический вычислитель электронный
Пулеметы два 7,62-мм; один 12,7-мм (до 1981 г.)
Броневая защита монолитная
Дымовые гранатометы 2х6 шт.
Максимальная скорость 48 км/ч
Запас хода по шоссе 300 км
Двигатель двухтактный шестицилиндровый многотопливный дизель
Мощность двигателя 530 кВт (720 л.с.)
Трансмиссия механическая
Подвеска пружинно-балансирная
Гусеница с ОМШ и съемными резиновыми подушками
Глубина преодолеваемой водной преграды с подготовкой 5 м