제3탄 「용의자 X의 헌신」이 나오키상을 수상하고, 이후 영화와 드라마로 만들어지면서 일본 내 판매 부수 5백만 부를 넘긴 히가시노 게이고의 '탐정 갈릴레오 시리즈'. 천재 물리학자인 데이도 대학의 유가와 교수, 일명 탐정 갈릴레오와 그의 대학 동기인 경시청 형사 구사나기가 팽팽한 신경전을 벌이며 과학과 초자연적 현상을 이용한 범죄를 함께 추적하는 과정이 스릴 있게 펼쳐진다. 제5탄 「갈릴레오의 고뇌」에서는 영화 [용의자 X의 헌신]에 처음 나온 캐릭터인 여형사 우쓰미 가오루가 등장해 활발한 활약을 펼침으로써 또 다른 긴장감과 재미를 불어 넣는다. 지금까지의 갈릴레오 시리즈가 범죄의 트릭이나 범행 동기에 초점을 맞추었다면, 5탄은 그보다 해결에 이르는 프로세스나 주인공들의 내밀한 심리 묘사를 다루는데 좀 더 중점을 두었다. 또한 제목이 암시하듯 이번 작품에서는 지금까지 자신의 감정을 드러내는 법이 없이 언제나 논리적이고 냉철하며 무기질적인 세계관을 드러냈던 주인공 유가와 교수가 고뇌하고 갈등하는 모습과 함께 인간적인 따스한 면모를 내보이고, 거의 밝혀지지 않았던 그의 과거가 조금씩 드러나는 등 전편에 비해 한층 더 드라마틱한 전개를 보인다.