En septembre 1956, suite à un concours lancé par l’US Navy pour trouver le successeur du Douglas ASD Skywarrior, la North American Aviation obtint un contrat pour la construction d’un petit nombre de prototypes de bombardiers d’attaque biplace tous-temps, appelés A3J (puis A-5). Après le premier vol du prototype YA3J-1 le 31 août 1958, Vigilante effectua les essais sur le porte-avions en juin 1960. L’avion était conçu pour porter aussi bien des armes nucléaires que conventionnelles, dans un espace situé à l’intérieur du fuselage. Les bombes étaient larguées à partir de la partie postérieure de cet espace, entre les deux conduits des turboréacteurs. 57 A-5A furent construits, suivis de 20 A-SB, une variante à long rayon d’action.
La carrière du Vigilante en tant que bombardier d’attaque fut relativement brève, et la plupart des cellules d’A-5A et A-SB furent converties par la suite en RA-SC de reconnaissance. En janvier 1964 eurent lieu les premières livraisons de ces modèles à la première des dix escadrilles équipées du RA-SC ; parmi celles-ci, huit combattirent au Viêt-Nam. Le RA-5 se démontra si précieux durant cette guerre que sa production fut reprise en 1969, avec la construction de 48 autres avions. 18 RA.5C furent perdus au Viêt-Nam.
En termes de performance, le A-5A Vigilante était propulsé par deux moteurs de 8101Kg de poussée qui permet au Vigilante d’atteindre 2230Kmh en altitude. Néanmoins, le North American était conçu pour le largage d’une arme nucléaire à basse altitude à vitesse Mach 2. L’A-5 était un puissant moyen d’attaque de la Navy, mais c’est dans un rôle d’avion de reconnaissance qu’il a démontré sa véritable valeur. La vitesse élevée de rapprochement de l’A-5 a rendu l’avion très difficile à manœuvrer à proximité d’un porte-avions.
La capacité de manœuvre a été améliorée sur l’A-5B, grâce à l’installation de volets soufflés de bord d’attaque, à la place des surfaces de soufflage sur le bord de fuite. L’habitacle postérieur avait une verrière transparente mais une version « obscurcie » améliorait la lisibilité de l’écran d’affichage du radar, et s’est avérée plus adéquate contre l’éclair produit par l’arme nucléaire.
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