由于技术需求和研制经费的限制，东风-5甲洲际弹道并没有使用分导式核弹头技术。
随着东风-5洲际弹道的“亲戚”长征-2发展到可以实现“一箭多星”技术的长征-2丙之后，以及其他型号导弹分导弹头技术的发展，东风-5洲际弹道也开始运用这些技术改进。
可以携带4-6个分导式核弹头的东风-5乙洲际弹道于2006年6月首次试射成功，其技术被用于弹头已经到寿的东风-5洲际弹道基本型的延寿升级。
更换多弹头之后的“新东风”在基本保持了原有打击效能的同时，大大提高了突防能力。
不过，据媒体报道在五个核大国中，中国拥有的核弹头数量最少。
虽然不清楚中国核弹头的确切数量：目前中国拥有130枚通过陆基、海基和空基部署的核弹头，另有70多枚处于储存状态。
其中约80枚核弹头部署在东风-3、东风-4、东风-5以及东风-21弹道导弹上。而且，中国 还拥有包括“东风-5”在内的大量自主研发的洲际弹道导弹(ICBM)。
据估计，中国当前约有25枚“东风-5”，其射程约15000公里，自1980年 开始服役。在军事现代化计划中，中国还在提高导弹的性能和便携性。而且，中国的某些导弹也可能会具有携带多枚弹头的能力。
中国东风5导弹变化大：美防御系统沦为鸡肋
美国《纽约时报》17日报道称，在保持最小核威慑能力长达数十年之后，中国在重新设计许多远程弹道导弹，使其能携带多个核弹头。美国联邦政府官员和政策分析人士认为，在美国准备在太平洋地区部署更多强大的导弹防御力量之际，中国此举似乎是为了让美国三思而后行。
该报道援引五角大楼的中国军力年度报告称，北京最强大的武器现在携带了分导式多弹头，这种武器就是东风-5洲际弹道导弹，中国的地下发射井中拥有约20枚这种导弹。有非官方背景的分析人士说，每一枚升级后的东风-5导弹很可能携带3个核弹头，升级大概覆盖一半的导弹。如此，中国可以通过这种武器发射到美国的核弹头数量已从20枚增加到40枚左右。《纽约时报》评论说，缩小核弹头并把至少3个弹头搭载到一枚导弹上的技术，中国已经掌握了数十年，之前都没有使用。然而现在，中国似乎改变了策略。
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