La quinta generazione della Corvette venne presentata nel 1997 al Salone dell'automobile di Detroit e si concluse con il Model Year 2004. La C5 era un progetto radicalmente rivisto rispetto alle generazione precedente. Caratteristiche salienti di questa generazione sono il telaio ottenuto con nuove tecnologie e la trasmissione spostata nella parte posteriore della vettura, la quale costituiva un blocco unico con il differenziale. Come trasmissione automatica venne scelta quella delle serie precedenti, la 4L60E, Mentre per la trasmissione manuale venne scelta la T56 prodotta dalla Borg-Warner. Il risultato fu il miglior telaio delle ultime due generazioni della Corvette e la C5 si dimostrò una vettura migliore sotto ogni aspetto rispetto alla C4. Per festeggiare i 50 anni di produzione della Corvette venne realizzata una versione speciale appunto denominata 50th Anniversary. Era disponibile con carrozzeria sia coupé che cabriolet. Il solo colore disponibile per la carrozzeria era il rosso metallizzato con i sedili in pelle in due colori. Anche i cerchi erano speciali, in alluminio, inoltre erano stati realizzati uno stemma e delle rifiniture esclusivi per questo modello. Il motore utilizzato era la versione LS1 e rimanevano disponibili tutti gli optional presenti nella gamma della Corvette. Raggiungeva i 246 km/h. La C5.R era la versione da competizione di questa generazione e venne realizzata dalla Pratt & Miller per conto della GM Racing. La base era costituita dalla C5 stradale ma la -R aveva un interasse maggiore e una carrozzeria senza fari a scomparsa. Il motore era il 7 L V8. La vettura ha preso parte a competizioni quali la 24 ore di Le Mans e la ALMS, inserita nella classe GTS. Nel 2001 ha dominato vincendo 8 gare su 10 tra le quali la vittoria alla 24 ore di Daytona e ottenendo, sempre nella classe GTS, i primi due posti alla gara di Le Mans. L'anno successivo la C5.R riconquistò il primo e il secondo posto a Le Mans nella propria classe dominando anche nella ALMS. In questo periodo venne utilizzata una trasmissione nella quale differenziale e trasmissione erano separati. Nel 2003 furono introdotte delle nuove norme che limitavano, nel tentativo di ridurre la velocità, del 10 per cento la potenza dei motori. Nonostante questo la Corvette vinse nella gara di esordio a Sebring e conquistò nuovamente il campionato ottenendo alla fine un totale di 8 vittorie. Per festeggiare i 50 anni della vettura la colorazione delle auto passò da quella completamente gialla a una verniciatura rossa-bianca-blu. Nel 2004 si aggiunse una nuova vittoria nella classe GTS alla 24 ore di Le Mans mentre nel 2005 la C5.R vinse solo nelle gare di Imola e di Zhuhai conquistando diversi podi nelle altre gare. Con la C5.R il team Pacific Coast Racing ottenne nella ALMS alcuni podi alle spalle della C6.R ufficiale.