De første R-5 ble utstyrt med en V-motor på 500 hk og ble brukt som rekognoseringsfly og lette bombefly. I 1932 ble en versjon utstyrt som angrepsfly introdusert under betegnelsen (Sj:Sjturmovik), denne hadde en bestykning på fire 7,62 mm PV-1 mitraljøser i vingene og kunne ta opptil 500 kg bomber. En versjon av R-5Sj med åtte 7,62 mm SjKAS mitraljøser i vingene ble introdusert i noen få eksemplarer i 1934 som . I 1935 ble introdusert med forbedret aerodynamikk, den kraftigere motoren på 730 hk og to synkroniserte mitraljøser i tillegg til fire i vingene. 620 R-5SSS ble produsert fram til 1937. To andre modeller utstyrt med MF-17F motor ble introdusert i 1933 for rekognosering og i 1935 i form av et torpedofly produsert for den sovjetiske marine. Et maritimt rekognoseringsfly ble også utviklet utstyrt med flottører, større haleflater og M-17B motor. R-5 ble også brukt som treningsfly og ambulansefly. Flere R-5 ble også brukt av Aeroflot, mange utstyrt med en passasjerkabin i en utvidet akterkropp.