תחילת הפיתוח של ה-A-5 היא בשנת 1953 תוך כדי מחקר פנימי בתוך חברת נורת' אמריקן - קולומבוס דיויז'ן. פצצות אטום מוקדמות היו גדולות וכבדות ולכן מרבית המטוסים שהוצעו ופותחו לתפקיד זה כגון ה-AJ-1/2 סאווג' וה-דאגלס A3D סקיי-ווריור היו גדולים, כבדים איטיים וחסרי יכולת הגנה עצמית, וכן הם היו לא היו יכולים להימלט מגל ההלם של הפצצה. אז היה ברור שצי ארצות הברית יחפש חלופה למטוסי התקיפה הגרעינית שלהם. באופן פנימי חברת נורת'-אמריקן פיתחה קונספט של דגם סילוני שתוכנן לטוס במהירות תת-קולית גבוהה וההצעה הוגשה ללשכה לאווירונאטוקיה של הצי בינואר 1954 תחת שם הדגם הפנימי NA-233. הלשכה דרשה מטוס מגביהה טוס שיכל לטוס במהירות של מאך 2, המטוס נדרש גם ליכולת המראה מנושאת מטוסים בתנאי רוח אפסית - כלומר כאשר הספינה נמצאת במצב דומם וללא רוח על גבי סיפון הטיסה ורק המהירות שהמעוט מקנה היה אמור להספיק.
בשביל להיענות לדרישות אלה מהנדסי נורת'-אמריקן תכננו מטוס שיעלה עצמאית לגובה של 50,000 רגל (15,240 מטר) ולמהירות של מאך 1.6 ואז יאיץ בעזרת רקטות האצה למאך 2 בגובה 70,000 רגל (21,330 מטר). בשביל לנסות את הקונספט שני מטוסי FJ-4 הוסבו לנשיאת רקטות האצה. תוצאות המחקר העלו בעיות ביצועים בגובה ומהירות ולכן הרעיון הזה נשלל לבסוף. בשל כך המטוס המתוכנן גדל בממדיו, במשקלו, הוסף לו תא לאיש צוות שני שעליו הוטל לעזור בניווט והפצצה.
אחד האתגרים העיקריים שעמדו בפני המהנדסים היה שיטת ההטלה של פצצת האטום, במהירות עבר-קולית תאי הפצצות הרגילים שהיו נפתחים כלפי מטה סבלו מבעיות במהלך השלכה וגלי ההלם של המטוס היו מורידים את דיוק ההפצצה. השיטה שנבחרה למטוס הייתה שיגור הפצצה מאחורי המטוס דרך תעלה ועל ידי אמצעים פירוטכניים, יחד עם שני תאי דלק וקונוס הזנב במה שכונה תא פצצות ליניארי. שיטת ההשלכה תוכננה להתבצע תוך נסיקה חדה.
המטוס סומן A3J-1, טקס הגלילה התקיים ב-16 במאי 1958 והטיסה הראשונה התבצעה ב-31 באוגוסט. בשל הדרישות ליכולות נחיתה המטוס נדרש ליכולת עמידה במכת נחיתה בקצב שקיעה של 21 רגל לשנייה (6.4 מטר לשנייה), בבדיקות המבנה התגלו סדקים באורכנים המותקנים מאחורי תא מפעיל המערכות. בשביל לפתור את הבעיה נדרש עיצוב מחדש של חיבור האורכנים.
באותה תקופה מטה הצי היו עסוקים בניסיון להצדיק את דרישתם ליכולת תקיפה גרעינית והגנה על המטוסים היקרים שפותחו לשם כך, שכן חיל האוויר היה אמור לספק את יכולת התקיפה הגרעינית והוא החזיק בצי גדול של מטוסים למטרה זאת.
בשל כך ובכוונה לשמר את תוכנית הפיתוח של הויג'ילנטי נורת'-אמריקן הציעה לשיפור דגם הויג'ילנטי הקיים ושיווקה אותו בעיקר כמטוס תקיפה קונוונציונלי, כמו כן היא הציעה מטוס ביון. תוך זמן קצר פותח דגם שסומן A3J-2 שכלל מספר שיפורים כגון הגדלת תאי הדלק הפנימיים על ידי הוספת גיבנת שהשתלבה עם מבנה תא מפעיל המערכות במטוס, הוספת שתי תחנות בכנפיים למנשאים ופצצות ושיפור מערכת בקרת הירי ושיפור צורת כונסי האוויר. דגם הביון שסומן A3J-3 כלל את השיפורים הכלולים בדגם התקיפה וכלל כמו כן מעין שדרה בגחון המטוס שבה הותקנו אמצעי הביון. מטוס ראשון מדגם A3J-2 המריא לראשונה ב-29 באפריל 1962.
בספטמבר 1962 שונתה שיטת הסימון של מטוסים הצבאיים בארצות הברית וה-A3J הפך ל-A-5, כאשר דגם A3J-1 סומן A-5A, ה-A3J-2 סומן A-5B וה-A3J-3 סומן RA-5C.
ה-RA-5C כלל מצלמת מכ"ם צופה הצידה, שתי מצלמות אופטיות מתוך מגוון תצורות זמינות, מערכת הקלטת אותות אלקטרומגנטיים ומערכת לוחמה אלקטרונית פסיבית. המטוס מילא נישה של יכולת ביון ארוך טווח ובמהירות גבוהה שהוסיפה על היכולות של ה-RF-8 קצר הטווח ולכן הקנה יכולות איסוף נכבדות לצי.
שאר דגמי הויג'ילנטי מצאו את עצמם ללא משימה, שכן יכולת התקיפה הגרעינית החלו לספק צוללות בעלות יכולת שיגור טילים בליסטיים, המטוס היה יקר מדי מכדי להצדיק את השארתו רק בשביל יכולת התקיפה הקונוונציונלית, אבל הצלחת דגם הביון של המטוס יצרה הזדמנות ושאר המטוסים מדגמים A-5A ו-A-5B הוחזרו ליצרן להסבה לדגם RA-5C.
מאפיינים.
מבנה.
ה-A-5 ויג'ילנטי מתאפיין במבנה ארוך וצר בעל בסיס כני נסע קטן יחסית, שעוצב להתאים למעוט של נושאות מטוסים. מבנה המטוס משלב אלומיניום במרבית גוף המטוס, פלדה וטיטאניום באזור המנוע ומרכיבים נושאי עומס מרכזיים כגון חציצים.
משטחי הגאי הכיוון והגובה היו משטחים אחידים, כלומר כוללים את משטח המייצב ונעים כמקשה אחת. הכנפיים, הגאי הגובה והכיוון כללו מנגנון קיפול, והראדום נפתח כלפי מעלה לטובת הקטנת השטח שהמטוס תופס במהלך אחסנה.
השמשה של חופת תא הטייס נבנתה ממקטע בודד של פלקסיגלס ונוסתה בפגיעות ציפור במאך 2.
שני המנועים הותקנו צד בצד עם הפרדה משמעותית ביניהם. בחלל שבין שני המנועים הותקן תא הפצצות הליניארי שבמקור היה אמור לשגר את הפצצה אחורנית תוך השלכת קונוס הזנב ושני תאי דלק. בפועל לא היה שימוש ביכולת זאת ועל כן תא הפצצות שימש לאחסנת שני תאי דלק נוספים. בתי המנועים היו מצופים בזהב בשביל לשקף אנרגיה טרמית.
במטוסי RA-5C חלק מתא הפצצות שימש כבית לציוד הביון כגון מצלמות או מכמ"ים למיניהם, בגחון הותקנה מעין שדרה שכונתה קאנו, שדרה זאת אחסנה חלק מאמצעי הביון ואפשרה לכלול עדשות ומכ"מים הצופים הצידה.
כנפיים.
המטוס כולל כנף טרפזית גדולה בהתקנת כתף מה שאפשר שילוב תאי דלק הפולשים לתוך אזור תיבת הכנף, התקנת תיבת כנף גבוהה בגוף ועל ידי כך לפנות מקום לטובת תא הפצצות הייחודי. הכנף הייתה בעלת זווית משיכה אחורה של 37.5 מעלות ובעלת מנת עובי קטנה (של 3.5 אחוז) ומנת ממדים של 4.0. הפנלים במעטה החיצוני כורסמו מחלקים שלמים של סגסוגות אלומיניום-ליתיום מסוג 2020-T6 שהקנו תכונות קשיחות ואלסטיות מצוינות עם צפיפות חומר קטנה יותר יחסית לסגסוגות אלומיניום סטנדרטיות. הכנף כללה 3 משטחי מחבלים על הקימור העליון וכן משטח בודד קטן על הקימור התחתון שעזר בתיקון החלקה. הכנף כללה שני תאי דלק פנימיים וכללה שתי תחנות למנשאים בדגמי A ו-4 תחנות בדגמים B ו-C.
הנעה.
המטוס הונע על ידי שני מנועי ג'נרל-אלקטריק J-79, שני מטוסים ראשונים שנמסרו לשירות הונעו על ידי תת-דגם GE-5, כ-40 יחידות הונעו על ידי תת-דגם GE-8 ו-16 אחרונים הונעו על ידי תת-דגם GE-10.
שני המנועים הותקנו צד בצד במבנה המרכזי של המטוס. המטוס כלל שני כונסים מרובעים בעלי רמפה פנימית ראשונים מסוגם. הרמפה משנה את שטח הפנים של הכונס בשביל לשנות את מיקום גלי ההלם העל קוליים בתוך הכונס. בית המנוע כולל דלתות ניקוז אוויר ומעקף מהכונס, לטובת קירור. דלת אוויר חיצוני המאפשרת כניסת אוויר לקירור המנוע בזמן שהמטוס על הקרקע.
דלק.
בדגם A היו 7 תאי דלק פנימיים: שני תאי דלק בין כונסי המנוע שנקראו תא דלק קדמי ותא עוקה (SUMP) יחד הם הכילו 2,630 ליטר (695 גלון) של דלק, הכנפיים כללו 4 תאי דלק שיחדיו נשאו 3,260 ליטר (1,390 גלון), באזור המבנה האחורי על גבי תא הפצצות הליניארי הותקן תא דלק נוסף שנקרא תא אוכף (SADDLE) בנפח 490 ליטר (130 גלון). כמו כן המטוס היה יכול לשאת שלושה מכלי דלק נוספים בתא הפצצות הליניארי בנפח 1,100 ליטר (295 גלון) כל אחד. המטוס היה יכול לשאת 2 בידונים בנפח 1,514 ליטר (400 גלון) כל אחד.
בדגמים B ו-C הוספה גיבנת שאפשרה הגדלת תאי הדלק הקדמי והעוקה ל-3,570 ליטר (945 גלון) והוספת תא דלק נוסף מעל תאי הכנפיים שהגדיל את הנפח הכולל שלהם ל-6,200 ליטר (1,640 גלון). כמו כן יכולת הנשיאה של הבידונים הוגדלה מ-2 ל-4.
מערכת הדלק השתמשה ב-8 משאבות בתאים הפנימיים, בעוד מכלי הדלק בתא הפצצות והבידונים השתמשו בלחץ פניאומטי ובחוק הכלים השלובים להעברת דלק.
המטוס כלל יכולת תדלוק אווירי על ידי דוקרן מתקפל.
המטוס היה יכול גם לשמש כמתדלק על ידי התקנת מערכת עוגן שכללה מיכל שיחדיו ההתקן החליף את אחד ממכלי הדלק הנוספים בתא הפצצות ואת קונוס הזנב, אף על פי שלא נעשה שימוש מבצעי בהתקן זה.
היגוי ובקרת טיסה.
המטוס כלל מערכת בקרת טיסה מתקדמת שכללה בקרה ושליטה חשמליים בערוצים האורכי (עלרוד) והרוחבי (גלגול) עם גיבוי מכני אשר היה מתערב במקרה של תקלה או ניתוק המערכת החשמלית. השליטה בציר הסבסוב בוצע על ידי מערכת מכנית עם משכך. קיזוז בוצע על ידי מפעילים חשמליים, כאשר קיזוז בעלרוד וגלגול הפעילו את הגאי הגובה, כאשר קיזוז בגלגול יצר תנועה הפרשית של הגאי הגובה (אחד נגד השני).
מערכות הגברת יציבות אלקטרוניות הותקנו על הערוצים האורכי והכיוון והשתמשו בנתוני אוויר, מדי תאוצה וג'יירואים לטובת שיכוך הפרעות בצירים אלה.
המטוס כמו כן כלל מערכת היגוי אוטומטית (AFCS) שהיוותה הלכה למעשה את פונקציית הטייס האוטומטי במטוס. המערכת יכלה לשלוט במטוס ממהירויות נחיתה ועד למהירות מקסימלית. המערכת השתמשה בנתוני אוויר, ממערכת בקרת הירי והניווט AN/ASN-26 ו-AN/ASB-12
מערכת ההיגוי של הויג'ילנטי היא לא סטנדרטית. לטובת שליטה בגלגול המטוס השתמש במחבלים ומטי זרימה בכנפיים ללא שימוש במאזנות, אלה שימשו גם כמעצורי אוויר. לטובת שליטה בסבסוב המטוס השתמש בהגה כיוון אחיד. כנף המטוס כללה מדפי שפת התקפה ומדפי שפת זרימה, הראשונים יכולו לרדת ל-38.5 מעלות מטה בעוד אלה האחרונים יכלו לרדת ל-50 מעלות מטה. כל משטחי המדפים כללו מערכת בקרת מעטפת גבול שהזרימה אוויר מהמנוע על גבי הקימור העליון של הכנף, האוויר היה נצמד לפרופיל הכנף בכל מהירות ועל ידי כך היה מגדיל את יעילות הכנף במהירות נמוכה. מדפי שפת הזרימה היו גדולים במיוחד, כל זה בשביל לאפשר נחיתה בתנאי חוסר רוח על נושאת מטוסים.