Basé sur un projet lancé par North American sur ses fonds propres en 1953, le A-5 Vigilante est un avion fin à ailes hautes, conçu pour dépasser Mach 2 en altitude. Sa principale particularité est que son armement nucléaire, emporté dans une soute à l'intérieur du fuselage, était éjecté vers l'arrière par un conduit dont la sortie se situait entre les tuyères des 2 réacteurs. Ce système permettait d'éviter les turbulences dues à l'ouverture des portes d'une soute à bombes ventrale classique, qui auraient empêché le largage de la bombe à vitesse supersonique. L'éjection des pilotes était elle aussi particulière. Lorsque le besoin s'en faisait sentir, c'était toute une partie du cockpit qui s'éjectait.
Le prototype fit son premier vol le 31 août 1958 et dépassa le mur du son 5 jours plus tard. Le 13 décembre 1960, un A-5 établit un record mondial d'altitude en atteignant 27 874 mètres. L'avion fut mis en service dans l'US Navy en juin 1961 mais, dès l'année suivante, son utilisation en tant que bombardier fut abandonnée. En effet, d'une part le système d'éjection de l'armement n'était absolument pas fiable (lors du catapultage, il arrivait également que le contenu de la soute à armements tombe sur le pont d'envol) et posait des problèmes de stabilité lors des largages en vol. De plus, l'arrivée des premiers sous-marins lanceurs d'engins rendait le A-5 totalement inutile.
Les premiers RA-5C de reconnaissance furent livrés en 1963. Ils étaient équipés de réacteurs plus puissants, d'une aile agrandie, de réservoirs de carburants plus importants, de quatre pylônes sous les ailes et d'un conteneur de capteurs photographiques et électroniques plaqué sous le ventre. La soute à armement était chargée avec des réservoirs de carburant. Une partie des exemplaires furent obtenus par conversion de A-5A Vigilante.
Le dernier catapultage d'un RA-5C Vigilante eut lieu en septembre 1979. Le seul avion de l'US Navy spécialisé pour la reconnaissance resta alors le RF-8G Crusader, qui fut retiré à son tour quelques années plus tard.
