Тяжелый бронеавтомобиль БА-5 был разработан в 1934 году на Московском автомобильном заводе им.Сталина (ЗИС) на базе трехосного неполноприводного (6x4) шасси ЗИС-6, более прочного и надежного, чем ГАЗ-ААА.
Просторный бронекорпус, сваренный из плоских листов толщиной 4—9 мм, вмещал экипаж из пяти человек. Цилиндрическая башня с 45-мм пушкой и спаренным с ней пулеметом ДТ была заимствована от танка Т-26, но не имела ниши (как у ПБ-4). Еще два ДТ были смонтированы в шаровых установках лобового листа корпуса и кормовой рубки. Боекомплект состоял из 60 выстрелов и 3402 патронов.
На машине устанавливался четырехтактный 6-цилиндровый карбюраторный двигатель ЗИС-5 мощностью 73 л.с. Емкость топливного бака составляла 120 л. Запас хода бронеавтомобиля по шоссе достигал 260 км, а максимальная скорость по шоссе — 50 км/ч. В кормовой части машины располагался второй пост управления с рулевым колесом, педалями, сиденьем, смотровым люком и фарами.
Тяжелый бронеавтомобиль БА-5 во время заводских испытаний
БА-5
Бронеавтомобиль БА-5. Вид сзади. Слева от пулеметной установки хорошо виден смотровой лючок кормового поста управления
В состав механической трансмиссии входили: двухдисковое сцепление сухого трения; четырехскоростная коробка передач; демультипликатор, позволявший машине двигаться назад с повышенными скоростями; два задних ведущих моста с дифференциалами и главными передачами червячного типа.
Получив удовлетворительную бронезащиту (несколько лучшую, чем у среднего бронеавтомобиля БА-3) и дополнительное вооружение, машина имела большие габариты и невысокую проходимость. Подвижность ее ограничивалась недостаточной мощностью двигателя. Однако шасси и двигатель ЗИС-6 имели возможность дальнейшего совершенствования, да и размеры машины могли быть заметно уменьшены даже при усилении ее бронезащиты, за счет более рациональной формы корпуса.
Изготовление БА-5 ограничилось одним опытным образцом, собранным в 1935 году на Ижорском заводе. В октябре 1935-го там же велось проектирование для этой машины железнодорожного хода.