Предлагалось выбрать один из трех двигателей: немецкий BMW VI, американский Райт ТЗ или отечественный М-13, существовавший тогда только в проекте. Все три - 12-цилиндровые водяного охлаждения мощностью 600 л.с.
В апреле 1927 г. в ОСС началось проектирование разведчика, которому УВВС присвоило обозначение PV (позднее стали писать Р5, а затем - Р-5). В качестве основного выбрали мотор BMW VI, поэтому в соответствии с действовавшей тогда системой обозначений самолет стал именоваться Р5-БМВ6. По оценкам конструкторов, с этим двигателем машина получалась самой легкой. Особенностью мотоустановки являлось применение водяного радиатора, который мог перемещаться вверх-вниз. Выдвигая его из фюзеляжа, можно было регулировать охлаждение.
Проект PV выполнили в двух вариантах: классического биплана с одинаковыми крыльями и полутораплана с существенно меньшим нижним крылом. Первый обеспечивал унификацию конструкции обоих крыльев, второй давал лучший обзор вниз и облегчал прицеливание при бомбометании. В качестве основного конструкционного материала для нового самолета выбрали дерево. В состав вооружения включили 3 пулемета калибром 7,62 мм: два на турели у летчика-наблюдателя (летнаба) и один неподвижный синхронный, из которого стрелял пилот. Бомбы решили подвешивать снаружи под крылом и фюзеляжем.
Эскизный проект завершили 4 июня 1927 г. 29 июня оба его варианта представили на рассмотрение Технического совета Авиатреста. Конструкторы рекомендовали полутораплан, технологи - вариант с крыльями одного размаха. Окончательного выбора не сделали, решив подождать результатов продувок моделей в аэродинамической трубе. Зато военные высказались однозначно - 7 июля НТК УВВС одобрил полутораплан.
По этой схеме выполнили уточненный проект. По сохранившимся чертежам видно, что он был очень близок к конфигурации серийного Р-5. Существенно отличалось по форме и размерам оперение, несколько иной была конструкция шасси, а курсовой пулемет сначала располагался снаружи с левого борта, как на Р-1 и Р-3.
В июле 1927 г. на заводе № 1, где базировался ОСС. началась постройка полноразмерного макета. 20 августа его впервые предъявили комиссии под председательством Е.В. Агокаса. Одобренный в целом, макет потом несколько раз дорабатывали и предъявляли повторно. К 23 октября на макете уже установили почти все оборудование и вооружение, включая пулеметную турель Тур-6.
К концу января 1928 г. уточненный проект был готов. 1 февраля его утвердил НТК УВВС, 6 февраля - руководство Авиатреста.
