Az első komoly hegyi szakasz volt műsoron a Vuelta ötödik napján, a cél a Javalambre Obszervatóriumhoz vezető emelkedő végén volt, amely 11 kilométeren át kanyargott, egyes helyeken 16 százalékos meredekséggel. A nap szökevénycsoportját három fő alkotta – Madrazo, Bol és Herrada –, akiknek a főmezőny nagy, egy pillanatban 11 perces előnyt is engedélyezett, arra számítva, hogy nem bírják ki végig. De a kitartó szökevények 35 kilométernél is 10 perces előnnyel rendelkeztek, s a főcsoport ekkor szemmel láthatóan letett a szakaszgyőzelemről.
A trióból végül a látszólag legjobban szenvedő Madrazo diadalmaskodott. Az összetett esélyesek közül López és a Roglič–Valverde duó bírta a legjobban az emelkedőt, s előbbi átvette a piros trikót.
Végeredmény, 5. szakasz (L’Eliana–Arcos de las Salinas/Javalambre Obszervatórium, 170,7 km): Ángel Madrazo 4:58:31 óra, Jetse Bol +10, José Herrada +22, Miguel Ángel López +47, Alejandro Valverde +59 mp, Primož Roglič a. i. stb. Az összetett állása (még 16 szakasz van hátra): López 18:55:21 óra, Roglič +14, Nairo Quintana +23, Valverde +28, Nicolas Roche +57, Rigoberto Urán +59 mp stb.
