Gemini 5 (oficiálne Gemini V) bol tretí americký pilotovaný kozmický let v rámci programu Gemini. Hlavným cieľom misie bolo uskutočniť dlhodobý let s trvaním osem dní, čiže dvojnásobok oproti predchádzajúcej misii. Osemdňový let preto, lebo približne rovnakú dobu mali trvať lety k Mesiacu a späť. Gemini 5 bola tiež prvou kozmickou loďou, na palube ktorej boli ako zdroj energie umiestnené dva funkčné palivové články, keďže najmä z hmotnostného hľadiska nebolo možné pre tak dlhý let využívať klasické batérie. Ďalším cieľom misie bol nácvik priblíženia k inému telesu na obežnej dráhe. Gemini 5 tak mala ako prvá kozmická loď na palube aj radar.
Posádka L. Gordon Cooper, Jr. (2), veliaci pilot Charles „Pete“ Conrad, Jr. (1), pilot
Záložná posádka Neil A. Armstrong, veliaci pilot Elliot M. See, Jr., pilot
Podporná posádka Edwin E. „Buzz“ Aldrin (Houston CAPCOM) Neil A. Armstrong (Houston CAPCOM) Virgil I. „Gus“ Grissom (Cape CAPCOM) James A. McDivitt (Houston CAPCOM)
Prípravy na let Dňa 8. februára 1965 NASA zverejnila zloženie posádky tretieho pilotovaného letu programu Gemini. Veliacim pilotom misie sa stal Gordon Cooper a pilotom Pete Conrad. Cooper bol z legendárnej prvej sedmičky astronautov NASA a Conrad bol nováčikom z tzv. novej deviatky astronautov (The New Nine). Vďaka Cooperovej pohodovej povahe a Conradovmu zmyslu pre humor sa z tejto posádky stala zaujímavá dvojica. V záložnej posádke sa na misiu Gemini 5 začali pripravovať Neil Armstrong a Elliot See, tiež z novej deviatky. Zaujímavosťou je, že táto dvojica sa stala prvou „civilnou“ posádkou, keďže Armstrong bol pred príchodom do oddielu astronautov skúšobným pilotom NASA a See bol skúšobným pilotom General Electric. Pozoruhodná je tiež skutočnosť, že na jar 1965 sa vážne uvažovalo o tom, či sa počas misie Gemini 5 uskutoční aj výstup do otvoreného vesmíru. Kompetentní však nakoniec došli k záveru, že tento výstup by nič nového nepriniesol a bol by len opakovaním výstupu Edwarda Whitea, ktorý sa uskutočnil počas predošlej misie. Environmentálny systém ešte nedosiahol takej úrovne, aby bol schopný zabezpečiť dlhší a náročnejší výstup, a ďalším faktorom bol neporiadok, keďže vybavenie na výstup mimo loď zaberalo v kabíne pomerne dosť miesta. Navyše počas misie Gemini 4 museli astronauti McDivitt a White kvôli poruche poklopu vydržať štyri dni v oveľa nepohodlnejších podmienkach, než pôvodne predpokladali. Misia Gemini 5 sa plánovala až na osem dní, počas ktorých astronauti vyprodukujú také množstvo odpadu, že na vybavenie k výstupu do otvoreného vesmíru už jednoducho nezostalo miesto. Pomerne dosť miesta zaberali aj skafandre G4C a Cooper s Conradom sa zhodli, že osem dní v značne nepohodlnom skafandri, je už trocha príliš. Snažili sa tak presadiť, aby odštartovali len s leteckými prilbami, kyslíkovými maskami a bežnými leteckými kombinézami. Nadriadení im to však zamietli.
thumb|upright|left|Emblém misie Gemini 5 s nápisom „8 days or bust“ (8 dní alebo krach)
Po misii Gemini 3 NASA zakázala ďalšie pomenovania kozmických lodí a Gordon Cooper tak bol odhodlaný svoju misiu aspoň nejako vizuálne odlíšiť. Chcel pre svoj let emblém a Conradovi sa raz zdôveril, že nikdy nebol členom žiadnej organizácie alebo spolku, ktorý by nemal svoj znak či emblém. Conradovi sa táto myšlienka zapáčila a využil pritom podnet svojho svokra, ktorý pri jednej príležitosti navrhol, že vzhľadom na priekopnícku povahu letu by nebolo od veci, keby bol v embléme misie zobrazený krytý voz, na akých kedysi cestovali osadníci naprieč Severnou Amerikou. Riadili sa vtedy heslom „California or bust“ (Kalifornia alebo krach). Conrad bol z tohto nápadu nadšený, a tak vznikol emblém s krytým vozom, na ktorého plachte bol nápis „8 days or bust“ (8 dní alebo krach). Cooper s Conradom tak dali tieto emblémy vyrobiť a našiť na svoje skafandre. Niekoľko dní pred plánovaným štartom sa o nich zmienili počas súkromnej večere s riaditeľom Strediska pilotovaných letov (Manned Spacecraft Center) Robertom Gilruthom a vtedajším riaditeľom NASA Jamesom Webbom. Podľa Cooperových spomienok sa Webb veľmi rozčúlil a takmer sa s Conradom pobili. Nakoniec si však nechal poslať vzorku emblému k sebe do kancelárie. Webb napokon emblém schválil 14. augusta s tým, že nápis „8 dní alebo krach“ sa aspoň do úspešného konca misie zakryje. Dôvodom tohto rozhodnutia bola jeho obava z reakcie verejnosti v prípade, že let sa bude musieť skrátiť. Nápis tak bol na skafandroch zakrytý našitým pruhom padákového hodvábu.
Prípravy na let a výcvik posádky medzitým prebiehali v hektickom tempe a výcvikové kapacity boli navyše obmedzené. Istý čas sa na simulátoroch striedalo až šesť posádok, a to Gemini 3, Gemini 4 a 5 s ich náhradníkmi. Až od júna 1965 mohli Cooper a Conrad začať využívať simulátory podľa svojich potrieb. Napriek tomu, že obaja pracovali 16 hodín denne 7 dní v týždni, začínalo byť jasné, že termín štartu 9. augusta sa nepodarí stihnúť. Štart sa nakoniec posunul na 19. augusta. Hoci súčasťou misie Gemini 5 nemal byť štart zostavy Atlas-Agena, uskutočnila sa 22. júla simulácia štartu Atlasu-Ageny a Titanu-Gemini. Pozemný personál potreboval získať skúsenosti so štartom oboch nosičov v pomerne rýchlom časovom odstupe a v úplne presný moment. Z rôznych dôvodov sa skúška predlžovala a namiesto pôvodných osem a pol trvala až takmer pätnásť hodín. K nepríjemnostiam prispela aj porucha erektora, ktorý sa nechcel zdvihnúť z horizontálnej do vertikálnej polohy, a tak sa Cooper a Conrad nemohli dostať z kozmickej lode normálnym spôsobom. Cooper nakoniec presadil, aby sa použil tzv. cherry picker, čo bola kabína na hydraulickom ramene, ktorá pôvodne slúžila na rýchle opustenie kozmickej lode Mercury v prípade problémov pred štartom.
Medzitým naďalej prebiehali prípravy na štart misie Gemini 5, ktorý sa plánoval na štvrtok 19. augusta. Problémy s novými palivovými článkami a súvisiacim prístrojovým vybavením, ktoré boli životne dôležité pre úspešný dlhodobý let na obežnej dráhe, spôsobili neplánované zastavenie odpočítavania o 04:00 miestneho času v deň štartu. Aj počasie sa od rána toho dňa javilo celkom neprívetivo. Keďže štart sa posunul na pravé poludnie, astronauti si mohli dlhšie pospať a do kozmickej lode nastúpili až o 10:35. Odpočítavanie prebiehalo bez problémov až do T-10 minút, kedy zariadenie, ktoré zásobovalo štartovací komplex elektrickou energiou, zasiahol blesk. Vzniknuté fluktuácie napätia a prúdu sa preniesli na palubný počítač Gemini a ten odmietal správne fungovať. Zatiaľ čo technici a špecialisti IBM riešili problém s palubným počítačom, prišla na Cape Kennedy búrka. Štart sa tak musel pre ten deň zrušiť a odložiť o 48 hodín. Cooper a Conrad vystúpili z kabíny kozmickej lode, zišli výťahom dole z obslužnej veže a vrátili sa do ubytovní pre astronautov v Budove pilotovaných letov (Manned Spacecraft Operations Building).
Priebeh letu thumb|Gordon Cooper (vľavo) a Pete Conrad krátko po nastúpení do kabíny kozmickej lode Gemini 5 ráno v deň štartu
V sobotu 21. augusta astronauti vstávali o 04:30 miestneho času. Následne sa Gordon Cooper a Pete Conrad osprchovali a absolvovali krátku lekársku prehliadku. Potom si sadli k raňajkám, ktoré pozostávali zo steaku a vajíčok. Raňajkovali v spoločnosti Deka Slaytona, asistenta riaditeľa pre operácie letových posádok, lekára Howarda Minnersa a ďalších hostí. Potom Cooper a Conrad vyšli z Budovy pilotovaných letov a presunuli sa na štartovaciu rampu 16, kde si v špeciálne upravenom obytnom prívese obliekli skafandre. Nasledovala jazda špeciálne upravenou dodávkou na štartovací komplex 19, odkiaľ mali vyštartovať. Astronauti spolu s niekoľkými technikmi nastúpili do výťahu, ktorý ich vyviezol do 11. poschodia obslužnej veže. Potom sa usadili na svoje miesta v kozmickej lodi Gemini 5 a čakali na štart. Odpočítavanie prebiehalo bez problémov a podľa plánu. Tesne pred štartom sa Cooper vraj opýtal Conrada: „No čo, si pripravený, zelenáč?“ Conrad mu odpovedal mierne roztraseným hlasom: „Ja ti nejako neviem, Gordo...“ Po chvíli ticha sa Conrad usmial a povedal: „Dostal som ťa! Poďme odpáliť tú potvoru a ideme!“
thumb|left|Štart misie Gemini 5, 21. august 1965
Misia Gemini 5 úspešne odštartovala 21. augusta 1965 o 08:59:59,518 miestneho času (13:59:59,518 svetového času) pomocou nosnej rakety Titan II GLV zo štartovacieho komplexu 19 na Cape Kennedy. Vzlet rakety a navedenie kozmickej lode na obežnú dráhu Zeme prebehli bez problémov až na niekoľko epizód poga, čo je nežiaduca pozdĺžna oscilácia raketových motorov spôsobená nestabilitou spaľovania kvapalných zložiek paliva. Zaujímavosťou je, že štart misie Gemini 5 je historicky prvým známym prípadom, kedy sa podarilo zachrániť prvý stupeň nosnej rakety. V skutočnosti nie úplne celý a v dosť poškodenom stave. Zachrániť sa podarilo len časť, ktorá obsahovala kompletnú nádrž okysličovadla s hornou časťou stupňa. Časť stupňa vyzdvihol z vodnej hladiny torpédoborec USS Du Pont. Potom bola prepravená k výrobcovi The Martin Company na inšpekciu a analýzu. Cooper a Conrad sa medzitým po úspešnom navedení kozmickej lode na obežnú dráhu pustili do plnenia letového plánu. V čase 25 minút a 51 sekúnd po štarte sa v elektrických útrobách ohrievača v nádrži kvapalného kyslíka objavil skrat, ktorý vyradil ohrievač z prevádzky. V tom momente bolo necelých 81 kg kyslíka v nádrži natlakovaných na 5,88 MPa. Tlak v nádrži začal pomaly, ale isto klesať. Astronauti ani sledovacie stanice si zatiaľ ešte ničoho nevšimli. Keď kozmická loď Gemini 5 prvý raz dosiahla apogeum svojej obežnej dráhy, posádka vykonala zážih na úpravu dráhy. V čase 2 hodiny, 17 minút a 15 sekúnd po štarte Cooper potom, ako otočil loď o 90° doprava, uvoľnil zo zadnej časti adaptéra radarový cieľ REP (Rendezvous Evaluation Pod), ktorý posádka prezývala „Little rascal“ (malý nezbedník). REP vážil približne 34 kg a jeho hlavnou súčasťou bol radarový transpondér. Okrem toho bol vybavený aj zábleskovým majákom, ktorý mal poslúžiť k vizuálnym pozorovaniam. REP nemohol meniť svoju vlastnú orientáciu ani upravovať svoju obežnú dráhu, a tak bol úplne pasívnym telesom. Po odhodení REPu Cooper otočil loď tak, aby smerovala prednou časťou k nemu. Palubný radar okamžite REP zachytil a „uzamkol“ vo svojom zornom poli. Potom, ako sa REP vzdialil na 2 353 metrov začali sa obe telesá vplyvom nebeskej mechaniky opäť pomaly približovať.
thumb|Umelecké zobrazenie plánovaného priblíženia kozmickej lode Gemini 5 k pasívnemu radarovému cieľu REP na obežnej dráhe Zeme
Prvé náznaky problémov s palivovým článkom si všimol Pete Conrad v čase 2 hodiny a 23 minút po štarte. Už o niekoľko desiatok minút skôr operátori prikázali posádke zapnúť ohrievače v nádržiach kvapalného vodíka a kyslíka, aby sa stabilizoval ich tlak na prívode k palivovým článkom. Procedúra očividne fungovala podľa plánu, ale prekvapený Conrad teraz zisťoval, že tlak kvapalného kyslíka neustále klesá. Momentálne bol na úrovni 1,1 MPa a stále klesal zhruba rýchlosťou 7 kPa za minútu, čo už bola vážna situácia. Krátko potom, ako Gemini 5 vyletela z dosahu sledovacej stanice v austrálskom Carnarvone, Cooper s Conradom si uvedomili, že keď to takto pôjde ďalej, palivové články úplne prestanú fungovať. Cooper sa tak rozhodol vypnúť všetko, čo môže a čakať, či sa pokles tlaku sám nestabilizuje. Nácvik priblíženia k REP sa v tejto situácii rozhodne nemohol uskutočniť a hrozilo predčasné ukončenie letu. Pete Conrad vtedy na prístrojovú dosku nakreslil krytý voz, ktorý sa veľmi podobal tomu v embléme misie, ale s tým rozdielom, že na jeho kresbičke voz trčal jednou svojou polovicou nad strmým útesom, čo len dotvorilo vážnosť celej situácie.