Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Champion jockey AP McCoy nekades en saga Aintree farväl, avslutar femte på favorit Shutthefrontdoor.
Aspell, som vann 2014 ombord Pineau De Re, styrde sin 25-1 skott till den främre tre staket hemifrån och sedan höll av utmaningen av Saint är att vinna med en längd och tre fjärdedelar.
Monbeg Dude avslutade tredje och Alvarado kom i fjärde.
Aspell, 38, blir den första jockeyn sedan Brian Fletcher på Red Rum 1973 och 1974 att vinna back-to-back Nationals, medan det var en tredje framgång för 79-årige ägaren Trevor Hemmings, som tidigare har vunnit med Hedgehunter och Ballabriggs.
Aspell sade: " Det var underbart och vi kommer säkert att fira i kväll. Jag ställde stora frågor, men han grävde djupt.
"Vi fräschade upp och laddade upp hans batteri och jag försökte spara energi. Han är allt hjärta. Hela säsongen har han haft hårda lopp. Vinn förlora eller dra, det är den bästa åkturen jag har haft i Nationalen. Jag hoppades bara att hans batteritid varade och det gjorde det."
McCoy verkade väl placerad i de senare stadierna, men Stäng ytterdörren trött svårt från armbågen.
"Jag trodde från tredje sista staketet jag sprang på tom," McCoy sade.
"Jag kommer att sakna att rida hästar och tävlingar så där. Jag tänkte länge att han kunde vinna. Det var min sista National men var en mycket trevlig sådan."
Nordirländaren hade sagt att han skulle gå i pension omedelbart om han hade vunnit, men 40-åringen kunde nu tävla vidare till Sandownmötet i slutet av april.
Vinnande tränare Oliver Sherwood var i tårar efter hans beslut att köra Många moln var hävdad.
Den åtta-årige var en besvikelse sjätte i förra månadens Cheltenham Gold Cup efter att ha vunnit Hennessy Gold Cup på Newbury i november och poäng på Cheltenham i januari.
Många moln blir den yngsta vinnaren av National sedan Bindaree 2002 och på 11st 9lb, den tyngsta vinnaren sedan Red Rum.
Han vann också $561.300 för Hemmings ur en total prissumma på £ 1m.
Omkring 72.000 åskådare visade sig en solig dag på Aintree för att titta på den 168: e körningen av Nationalen.
McCoy hade fått starkt stöd i upptakten till loppet - med mer pengar satsade på denna nationella än någon annan hästkapplöpning - och bookmakers hade fruktat en $ 50m utbetalning om han hade hävdat sin andra seger över 30 National staket.
Nina Carberry, den enda kvinnliga jockeyn i loppet, slutade 16:e på förstelöjtnant.
Balthazar King, en av favoriterna, hade en kraftig nedgång vid Canal Turn och fördes till University of Liverpool Equine Hospital (Leahurst) för ytterligare bedömning.
Över sex: 1. Många moln (25-1) 2. Heliga är (25-1) 3. Monbeg Dude (40-1) 4. Alvarado (20-1) 5. Stäng ytterdörren (6-1 fav) 6. Royale Knight (25-1).
Nitton av 39 förrätter färdiga - klicka här för den fullständiga beställningen.
Många moln vann 2015 Grand National att ge jockey Leighton Aspell sin andra raka seger i loppet.