Автомобильная дорога маршрута №5 была разработана ГИПРОДОРНИИ и реализована в 1959—1967 годы по стандартам дороги 3-й технической категории: с шириной 7 метров и 2-мя полосами движения.Дорога создавалась не с чистого листа: определенные участки построили еще во 2-й половине XIX в., участок Воронеж - Кашира восстановлен в 1957—61 гг.
В 1984 г. было запущено сооружение бессветофорного дублера дорог в Московской обл. К 1990 г. было создано и сдано в пользование два пусковых комплекса в Московской области в районе Домодедово, протяженность которого 18,4 км.
После развала СССР, в 1991 году, автодорога была записана Правительством России в перечень дорог федерального назначения, получив современное наименование. В одно и в то же время она была удлинена почти на пятьсот км. за счет присоединения участка бывшего маршрута от Павловской до Ростова-на-Дону, а также дорог Джубга - Краснодар, Краснодар - Павловская, и участка Сухумского шоссе (в прошлом) от Новороссийска до Джубги. Стоит отметить, что автобус в Лаппеенранту не должен следовать по маршруту №5, так как он не попадет туда.
В 1997 г. возобновилось достаточно активные работы над дублером дороги в Московской области, что дало возможность в 1999 году сдать 72 километра дороги с 4 — 8 полосами для передвижения, в 2000 г. - еще дополнительных 63 км в Тульской и Московской областях. В результате, сегодня трасса автомобильной дороги «Дон» - это продолжение Липецкой улицы, что находится в городе Москва. Предыдущая трасса — старое Каширское шоссе - потеряла прежнее предназначение и служит, как правило, для перевозок регионального масштаба, а также для объезда пробок, которые возникают на трассе «Дон» из-за ремонтов.