Шасси сделали убираемым. При размещении вооружения и фотооборудования конструкторы исходили из принципа: «Ничего лишнего в потоке!» Стрелковую турель с 7,62-мм пулеметом ШКАС сделали закрытой. Второй ШКАС разместили в правой консоли крыла. Бомбы решили подвешивать только внутри фюзеляжа, на кассетном держателе с восемью узлами грузоподъемностью по 50 кг каждый. Створки бомболюка перед сбросом бомб блокировались. В бомбоотсеке устанавливалась и шарнирная фототурель для фотоаппарата АФА-13, которую уже успели апробировать на ХАИ-6.
В первой половине 1935 г. проект ХАИ-5 с двигателем М-22 был одобрен представлявшим Заказчика Научно- техническим комитетом ВВС, а затем он успешно прошел макетную комиссию. Поскольку в это время опытные мастерские ХАИ были загружены работами по СФР, то постройку опытного образца поручили заводу № 135 (ныне Харьковское государственное авиационное производственное предприятие). Однако там приоритетным был выпуск истребителя ИП-1, а ХАИ-5 оказался в положении «бедного родственника». Для исправления ситуации начальник Главного управления авиационной промышленности (ГУАП) Г.И. Королев подписал приказ о создании на предприятии опытного конструкторского отдела ОКО-135, начальником которого назначил И. Г. Немана. Из ХАИ в отдел перевели 60 конструкторов, а из мастерских института 26 рабочих. Положение изменилось, работа над изготовлением планера ХАИ-5 пошла веселее.
Но пришла другая напасть: М-22 настолько устарел, что не было смысла его ставить на опытную машину, посему уже по ходу постройки прототипа его стали дорабатывать под «Гном-Рон». Но, как уже говорилось, прибытие самого двигателя в Харьков все задерживалось и задерживалось. В конечном итоге этот экземпляр был передан в недавно созданный Центральный институт авиационного моторостроения. Продолжение работ над ХАИ-5 оказалось под угрозой.
Это никак не устраивало Заказчика, и представители ВВС надавили на А.Н. Туполева, являвшегося тогда еще и замначальника ГУАП, чтобы тот разрешил Неману установить на ХАИ-5 вместо М-85 более доступный и надежный М-25. Дополнительным аргументом в пользу такого решения стало то, что подобная винтомоторная группа уже была отработана на ХАИ-6. После этого «лед тронулся». 4 марта 1936 г. Неман получил от Туполева соответствующее указание. Вскоре в Харьков поступил и мотор, причем не М-25, а один из закупленных в Америке «Райт-Циклонов» с винтом постоянного шага Hamilton Standart. Правда, срок готовности машины Москва поставила очень сжатый: по советской традиции, на заводские испытания ее требовалось представить к ближайшему большому празднику – Международному дню солидарности трудящихся 1 Мая.
