长五使用的液氧煤油补燃循环发动机YF-100于2000年获得工程立项。在此之前中国863计划就将高压补燃液氧煤油发动机列入规划，1990年从前苏联引进了2台RD-120发动机进行原理研究，之后进行关键技术攻关，奠定了YF-100的基础。YF-100于2001、2005年分别进入初样研制和试样研制阶段。2012年，YF-100完成发动机研制专项验收。 一级氢氧发动机YF-77研制始于二十世纪90年代，2001年获得研制立项，2009年转入试样研制。2012年8月，发动机500秒长程热试车成功，确定了长征五号首飞发动技术状态。 二级氢氧发动机YF-75D是长征三号甲系列火箭三子级氢氧发动机YF-75的适应性改进型号于2006年开始研制，2014年进入验收阶段。2016年11月3日，长征五号火箭首飞取得圆满成功。
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