توسعه جی‌تی‌ای ۵
تحقیق و طراحی جهان آزاد

ایده اولیه در مورد اتومبیل‌دزدی بزرگ ۵ به منزله ایجاد یک بازی جهان باز بود. مدل‌های اولیه در حین پیش تولید در خود موتور ساخته شدند. محیط بازی به ترتیب ایالت San Andreas و شهر Los Santos در ایالات متحده است که به ترتیب بر اساس جنوب کالیفرنیا و لس آنجلس ساخته شد. شهر سان‌آندرس برای اولین بار در عنوان اتومبیل‌دزدی بزرگ: سان اندرس استفاده شد که شامل سه شهرستان از هم جدا شده در یک منطقه بود. تیم فکر می‌کرد که جاه طلبی ساختن سه شهر در سان آندریاس بیش از حد بالا است، زیرا ممکن بود شهرها آنطور که انتظار داشتند خوب تقلید و ساخته نشوند. هوسر احساس کرد که ارائه یک نما مؤثر از لس آنجلس نیازمند به تقلید از خود شهر است، گاربوت گفت فناوری زمان پلی استیشن ۲ فاقد توانایی‌های فنی جهت به تصویر کشیدن لس آنجلس بود، به طوری که اجرای سان آندریاس در Los Santos مثل «پس زمینه ای یا سطح بازی با عابران پیاده که به طور تصادفی حاضر می‌شوند» به نظر می‌رسید. در نتیجه تیم توسعه شهر سن اندرس را به عنوان نقطه عزیمت نسخه پنجم نادیده گرفت زیرا آنها به نسل جدید کنسول‌ها نقل مکان کرده بودند و می‌خواستند شهر را از ابتدا بسازند. طبق گفته گاربوت، سخت‌افزار بازی «آنقدر از سان آندریاس تکامل یافته بود» که استفاده از آن به عنوان محیط شهر کار زائدی بود. تمرکز تیم بر روی ساخت یک شهر به جای سه شهر باعث شد که بتوانند لوس سانتوس را با کیفیت بالاتر و در مقیاس عالی تری نسبت به بازی قبلی تولید کنند.
در مورد شهر لس آنجلس تحقیقات زیادی صورت گرفت. یک تیم با راهنماهای تور و مورخان معماری، سفرهای تحقیقاتی میدانی را ترتیب دادند و حدود ۲۵۰٬۰۰۰ عکس و ساعت‌ها فیلم را به دست آوردند. هوسر گفت، «ما با مأموران FBI مخفی صحبت کردیم، متخصصان مافیا، گانگسترهای خیابانی که ادبیات عامیانه می‌دانند – ما حتی به دیدن یک زندان مناسب رفتیم». وی تحقیق و خلق یک بازی جهان آزاد را چالش برانگیزترین جنبه‌های تولید بازی دانست. نقشه‌های گوگل مپس و نمای خیابان شهر «لس آنجلس» توسط تیم جهت کمک به طراحی شبکه‌های جاده ای لس سانتوس استفاده شد. تیم برای بازتولید گسترش جغرافیایی و جمعیتی شهر، مدل‌های کره مجازی، داده‌های سرشماری و مستندها را مطالعه کرد. به گفته هوسر، تیم تصمیم گرفت شهر را در یک منطقه کوچک گسترش دهد تا بازیکنان بتوانند به راحتی از آن عبور کنند و با عبور کردن «ذات واقعی یک شهر اما در یک منطقه بسیار کوچک» را به‌دست آورند. Sam Sweet از نیویورکر معتقد است که «کار کامل میدان … برای مستند کردن یک فضای زندگی انجام نشده». بلکه برای ایجاد یک نسخه بسیار واقع گرایانه از لس آنجلس که در واقع وجود ندارد ساخته شده‌است. گاربوت خاطرنشان کرد که از لس آنجلس صرفاً به عنوان نقطه شروع استفاده شد و تیم در حین ساخت لوس سانتوس از لس آنجلس واقعی کپی برداری نکرد.
دنیای آزاد بازی شامل مناطق وسیعی از حومه اطراف شهر است. تیم برای تحقیقات به مناطق روستایی کالیفرنیا رفت. سفر گاربوت با هوسر به ساحل بیچ، کالیفرنیا باعث الهام آنان برای ساخت داستان اصلی ترور در نزدیکی دریای سالتون شد. تیم می‌خواست که جهان بزرگ بازی شامل مناطق خالی و حومه جنوبی کالیفرنیا را به یک فضای بازی پر جزئیات تبدیل کند. دنیای بازی ۴۹ مایل مربع (۱۳۰ کیلومتر مربع) را پوشش می‌دهد که حدود یک هشتادم شهرستان لس آنجلس، کالیفرنیا است. مقیاس آن از بازی‌های جهان باز قبلی راکستار بیشتر است. گاربوت تخمین می‌زند که محیط بازی به اندازه ای بزرگ است که می‌تواند جهان‌های سن آندریاس، بازی اتومبیل‌دزدی بزرگ ۴ و رد دد ریدمپشن را در خود جای دهد. برای مطابقت با اندازه جهان، تیم موتور RAGE را اصلاح کرد تا کشش مسافت (Draw distance) را بهبود ببخشد. فضای بزرگ و باز بازی امکان ارائه مجدد هواگردهای ثابت‌بال که از اتومبیل‌دزدی بزرگ ۴ به دلیل مقیاس کوچک نقشه حذف شده بود، فراهم کرد. هوسر توضیح داد: «ما جایی بزرگ می‌خواستیم که بازیکننان بتوانند به درستی پرواز کنند». تولیدکننده ارشد لسلی بنزیه خاطرنشان کرد که برای جلوگیری از ایجاد یک منطقه «توخالی» در حومه شهر، تیم جهان بازی را با حیات وحش آباد کرد.