Americké letectvo provozuje C-5 od roku 1969. V té době letoun podporoval americké vojenské operace ve všech hlavních konfliktech včetně Vietnamu, Iráku, Jugoslávie a Afghánistánu, jakož i podporu spojenců, jako např. Izrael během Jomkipurské války a během operací za války v Zálivu. C-5 Galaxy byl také použit k přepravě humanitární pomoci, při katastrofách a podporoval americký vesmírný program.