В 1955 году ВМС США объявили конкурс на дальний сверхзвуковой бомбардировщик палубного базирования, способный нести ядерное оружие. Победу на конкурсе одержал проект A3J Vigilante компании North American. Первый полет прототипа YA3J-1 состоялся в августе 1958 года. В 1962 году самолет получил новое обозначение A-5.

Двухместный двухдвигательный самолет Vigilante представлял собой высокоплан обычной схемы с однокилевым цельноповоротным хвостовым оперением. Для улучшения посадочных характеристик рыло оснащалось реактивными закрылками. Для хранения на авианосце концы консолей крыла, вертикальный киль и носовая часть фюзеляжа складывались. Самолет оснащался двумя турбореактивными двигателями General Electric J79. Пилот и штурман-навигатор располагались тандемом. Благодаря хорошей аэродинамике самолет Vigilante, несмотря на свои большие размеры, обладал высокой скоростью. Но и посадочная скорость оказалась слишком большой, и посадить его на палубу было непросто.

К моменту своего появления A-5 был самым большим и сложным палубным самолетом США. Он был оборудован электродистанционной системой управления, хотя механическая система управления была сохранена в качестве резервной. Самолет оснащался автоматизированной прицельно-навигационной системой REINS, включающей многофункциональную РЛС, инерциальную навигационную систему, цифровой компьютер VERDAN, систему индикации на лобовом стекле, телевизионную систему. Невысокая надежность электронных систем, которые только начинали устанавливаться на боевых машинах, делали техническую эксплуатацию самолетов очень сложной.

Основным оружием самолета была водородная бомба. Особенностью конструкции самолета был "линейный" бомбовый отсек, располагавшийся между двигателями и имевший выход в задней части фюзеляжа. Сброс бомбы выполнялся назад с помощью специального устройства со скоростью почти равной скорости самолета. Так как сброшенная таким образом бомба не имела поступательной скорости, это упрощало прицеливание и облегчало уход самолета из зоны поражения. В отсеке могли подвешиваться два дополнительных топливных бака, которые сбрасывались вместе с бомбой. Но эта система оказалась слишком ненадежной и на практике никогда не применялась. Во внутреннем отсеке размещали три топливных бака, а бомбы подвешивали на два подкрыльевые держателя.

Первый серийный самолет A3J-1 (A-5A) поступил на вооружение летом 1961 года. Но с появлением атомных подводных лодок с баллистическими ядерными ракетами Polaris, необходимость в стратегических палубных бомбардировщиках отпала. Всего было построено 65 бомбардировщиков A-5, из них шесть - в варианте A3J-2 (A-5B), отличающимся увеличенным запасом топлива, усиленным шасси и крылом с предкрылками и четырьмя точками подвески. В корневой части крыла появились небольшие наплывы, улучшающие аэродинамику самолета на больших углах атаки.

В апреле 1962 года был облетан разведывательный вариант A3J-3P (RA-5C). Разведывательное оборудование установили в подвесном подфюзеляжном контейнере. В его состав входят РЛС бокового обзора, фотокамеры, инфракрасная станция и системы радиотехнической разведки. Бомбардировчное оборудование сохранилось, но на практике никогда не применялось. Вес самолета возрос почти на пять тонн, из-за чего скорость разведчика снизилась, но оставалась еще достаточно высокой. Всего построили 91 разведчик RA-5C и еще 43 были переоборудованы из бомбардировщиков A-5A.

Начиная с августа 1964 года разведчики RA-5C активно использовались в ходе вьетнамской войны, выполняя рискованную разведку со средних высот. При этом силами ПВО было уничтожено более двадцати самолетов RA-5C. Основным недостатком разведчика была невозможность передачи данных в реальном масштабе времени. На обработку информации и дешифрование результатов уходило до полутора суток, вследствие чего данные разведки устаревали. Кроме того, машины были слишком сложными в эксплуатации. В 1974 году самолеты начали снимать с палуб авианосцев, а в начале восьмидесятых они были окончательно сняты с вооружения.