  O "Moskvich-G5", desenvolvido por Igor Aleksandrovich Gladilin e Mark Zinovievich Milstein, foi em geral um novo desenvolvimento do design do "G4" , mas o layout foi alterado - agora a caixa de câmbio estava localizada atrás do eixo traseiro. O carro tinha uma estrutura tubular de aço espacial na qual os painéis da carroceria de alumínio eram montados. Ao contrário do "G4" , o "Moskvich-G5" recebeu freios a disco com uma unidade separada. O motor, no entanto, foi usado pelo Moskvich-412 forçado , semelhante ao usado dois anos antes no Moskvich-G4M .
O modelo G5 estreou nas corridas de 1968, e na temporada seguinte o segundo carro G5 foi construído. Um pouco depois, as duas cópias receberam novas, aumentadas para 100 cv. motores "Moskvich-412-2V" (o índice "Moskvich-413" dado pelos projetistas a esses motores não foi oficialmente aprovado). Esses motores tinham um bloco de cilindros padrão, mas uma nova cabeça de árvore de cames dupla, dois carburadores Weber-40DCO gêmeos. além disso, em comparação com o motor de série, sua versão de corrida tinha uma taxa de compressão aumentada, diferentes tubos de entrada e saída, pistões, um arranjo alterado de velas e canais de gás em relação à câmara de combustão.
Separadamente, devemos nos deter nas razões para escolher um layout de dois eixos da cabeça do bloco. O acionamento das válvulas do motor a partir de duas árvores de cames localizadas na cabeça do cilindro permite, em primeiro lugar, minimizar as massas das válvulas alternativas; suas molas e outras peças. Neste caso, o came da árvore de cames atua diretamente nas válvulas sem peças intermediárias maciças. Como resultado, é possível elevar o limite de velocidade segura (do ponto de vista de avarias por cargas inerciais). Outra vantagem importante é a capacidade de dar aos canais de entrada e saída configurações, seções e arranjos mútuos que criariam as condições para o enchimento mais vantajoso dos cilindros do motor com uma mistura combustível. Daí a alta potência e torque. E. Pronyakov participou ativamente do projeto da cabeça do cilindro de eixo duplo. Inicialmente, decidiu-se torná-lo intercambiável com o de série, adaptá-lo para um manifold produzido em série, e também conseguir que a "versão de dois eixos" do motor fosse adequada para instalação em um convencional"Moskvich-412" . 
Duas árvores de cames intercambiáveis, localizadas sob duas filas de válvulas, atuavam em suas hastes por meio de empurradores leves em forma de copos de paredes finas. Não havia partes móveis intermediárias (balancins, alavancas). O acionamento da árvore de cames é feito por uma corrente de dois estágios. Uma corrente transfere a rotação do nariz do virabrequim para um rolo intermediário localizado na cabeça do cilindro. O outro aciona os eixos de comando diretamente dele. Cada roda dentada da árvore de cames é conectada a ela por meio de um vernier - um dispositivo especial que permite, ao ajustar, girar o eixo em relação a uma roda dentada fixa por um pequeno ângulo (um grau e meio). Vernier permite, sem alterar a posição relativa das rodas dentadas, escolher a combinação mais vantajosa de ângulos de fase para árvores de cames.
No futuro, houve um aprimoramento constante dos motores: em 1970, ao aumentar a taxa de compressão, aumentando o tamanho das válvulas de admissão e ampliando o tempo das válvulas, a potência passou para 112 litros. com. Em 1972, o deslocamento do motor foi aumentado para 1840 cc contra 1478 cc. veja antes e o sistema de escapamento foi alterado. Em última análise, em 1974, a cilindrada do motor atingiu 1924 cc e sua potência chegou a 140 cv. Em modificações posteriores, foram instalados um picador melhorado, eixos de comando de válvulas com sincronismo de válvula alterado, válvulas, pistões e camisas de cilindro com diâmetro aumentado e um sistema de circulação com o chamado reservatório seco.
Em 1974, os dois carros receberam painéis de carroceria totalmente novos feitos de fibra de vidro (e não de alumínio, como antes), o que reduziu o peso do carro para 580 kg - esses carros foram designados como "Moskvich-G5M". A velocidade máxima dessa modificação foi de 200 km / h. Os carros participaram de corridas até 1976, sendo posteriormente transferidos para o museu da fábrica AZLK. Atualmente, devido ao fechamento do Museu AZLK (em 2009), os dois Moskvich-G5Ms estão expostos no Museu de Carros Retro de Moscou em Rogozhsky Val.
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