Spitfire Mk.V став результатом доопрацювання базової моделі Mk.I шляхом встановлення нового, потужнішого двигуна Merlin 45, який давав максимальну форсажну потужність 1470 л. с. на висоті 2820 метрів. Прототип літака піднявся у повітря у грудні 1940 року.

Mk.VC - доопрацьована конструкція крила дозволяла встановити на літак чотири 20-мм гармати (рідко використовуваний варіант), дві 20-мм гармати і чотири 7,69-мм кулемети (найпоширеніший варіант) або вісім 7,69-мм кулеметів (передбачений) , але варіант, що ніколи не використовувався). Також було змінено конструкцію основних стійок шасі (за зразком модифікації Mk.III) — з виносом коліс вперед. Випущено 2467 літаків.