土星5号运载火箭（Saturn V），又译为农神五号，亦称为月球火箭，它是美国的国家航空航天局（NASA）在阿波罗计划和天空实验室计划等两项太空计划中使用的一个多级可抛式液体的燃料火箭。是仅次于苏联能源号运载火箭的重大推力的第二大运载火箭。土星5号则是三级火箭，由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷所组成。第一级长42米，直径10米，到尾段的底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定的尾翼，翼展约18米。第一级采用5台F-1发动机，推进剂为一些液氧和煤油，2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米，直径10米，采用一些液氧液氢推进剂 ，共用5台J-2发动机。第三级长18.8米，直径6.6米，1台J-2发动机，推进剂主要为液氧液氢。
土星5号是在人类历史上所使用过的最重、推力最强的一个运载火箭，它高达110.6米，起飞的重量3038吨，总推力达3400吨左右，同时可将127吨的有效载重送上近地轨道。土星5号是三级火箭，由S-1C第一级、S-2第二级、S-4B第三级、仪器舱和有效载荷所组成。第一级长42米，直径10米，到尾段底部直径同时增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼，翼展约18米。第一级采用5台F-1发动机，推进剂为一些液氧和煤油，2个10米直径的铝制推进剂贮箱用桁条和隔框加强。第二级长25米，直径10米，采用液氧液氢推进剂 ，共用5台J-2发动机。第三级长18.8米，直径6.6米，1台J-2发动机，推进剂为液氧液氢。
土星5号运载火箭是在人类历史上使用过的最高、最重、运载能力最强的运载火箭。尽管NASA曾设想过一个更大的火箭（例如新星火箭），土星5号是历史上、土星号运载火箭成员当中最大的一个火箭，土星5号由马歇尔太空飞行中心总指挥沃纳·冯·布劳恩与他的德国火箭团队担任进行设计和研发的主要工作，它主要的承包商包括波音公司、北美人航空公司、道格拉斯飞行器公司以及IBM。
土星5号除了最后一次发射天空实验室没有使用过S-IVB（第三级）之外，所有其他土星5号的发射都有三级：S-IC（一级）、S-II（二级）和S-IVB（三级）。每一级都使用液态氧（LOX）作为一种氧化剂。第一级所使用的高精炼煤油（RP-1）作为主要燃料，其他两级使用液态氢（LH2）作为主要燃料。一般来说，一次发射任务的前20分钟左右都是由火箭在推动。
土星5号在1967年至1973年期间NASA共发射了13枚土星5号火箭，因为从来就没有过损失有效载荷的主要事故发生（虽然阿波罗6号和阿波罗13号曾出现过推进器失灵的问题，但箭载电脑都能够通过延长剩余推进器燃烧时间的办法以保持飞行）。土星5号的主要载荷是载着一些宇航员成功登月的阿波罗航天器。最后一次土星5号的发射将天空实验室的空间站直接送入太空。
土星5号在20世纪60年代初期，苏联在太空竞赛领先于其对手美国。1957年苏联发射了第一颗人造卫星史泼尼克一号，1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林成为第一个进入太空的人类。为了能够在太空的领域领先苏联， 1961年的5月25日，肯尼迪总统宣布美国会在1970年之前将宇航员最先送上月球。那时，美国是唯一的一次载人太空任务是艾伦·谢泼德的水星-红石3号；仅在太空停留了15分钟，且未直接进入近地轨道。当时世界上没有火箭能够一次运送可登月的航天器。因为土星1号火箭当时还在研制过程当中，但由于其推力远远不够，需要分若干次发射才能将登月所需要的各个部件直接送入轨道。
土星5号在登月计划的计划阶段初期，NASA曾考虑过三个主要的设想：地球轨道交会、直接起飞以及月球轨道交会(LOR)。尽管NASA起初没有完全考虑月球轨道集合，因为人类当时连地球轨道的集合都没有执行过，更不用说难度更大的月球轨道集合了。后来，由于能够使任务时间缩短以及较其他两种方法更为简单，因此月球轨道的集合仍然会被采纳。土星5号从1964年至1973年，土星5号的总拨款高达65亿美元，在1966年则达到最高，仅一年当中就拨了12亿美元。阿波罗计划被缩减的主要原因还是资金。在1966年，美国国家航空航天局的年度政府的拨款竟高达45亿美元，约为当时美国国内生产总值（GDP）的0.5%。同年，国防部的一些政府拨款为635亿美元。
