Wersje C-5 Galaxy C-5A thumb|Widok urządzeń awionicznych w kabinie C-5A Pierwszą wersją C-5 Galaxy jest C-5A, a w latach 1969–1973 dostarczono dla amerykańskich sił powietrznych 81 maszyn tego typu. W połowie lat 70. na skutek wykrytych w strukturze skrzydeł mikropęknięć ograniczono maksymalną ładowność maszyn, a później opracowano nowy typ skrzydeł. W ramach programu wymiany skrzydeł prowadzonego od 1981 do 1987 roku zmodernizowano 77 samolotów C-5A. Zmiany w skrzydłach polegały na zastosowaniu nowych stopów aluminium, które nie były dostępne w momencie projektowania i budowy pierwszych maszyn.
C-5B C-5B jest zmodernizowaną wersją C-5A z wszystkimi modyfikacjami wprowadzonymi podczas eksploatacji takimi jak nowe skrzydła, unowocześnione silniki TF-39-GE-1C czy nowsza awionika. Od 1986 do 1989 roku dostarczono do baz USAF 50 maszyn tego typu.
C-5C Specjalnie zmodyfikowana wersja samolotu do przenoszenia dużych ładunków. Dwie maszyny C-5 Galaxy zostały przebudowane poprzez zdemontowanie pokładu pasażerskiego nad ładownią, a ich przeznaczeniem jest przenoszenie wielkogabarytowych ładunków, takich jak satelity, dla potrzeb NASA.