5기의 대형 고구려 석실봉토분 중의 하나이다. 광복 전 일제에 의한 1차 조사 당시 ‘통구 17호분’으로 명명되었으며, 1962년 중국 길림성박물관에 의한 전면 재조사시 ‘통구 5호분’으로 개칭되었다. 발굴 결과, 석실 내부의 벽화가 보고되었다.
봉토는 방추형(方錐形)이며 묘실은 넓은 판석(板石)으로 축조하였다. 단실분으로 연도는 현실 남부 중앙에 위치하며, 현실에는 3개의 관대가 설치되어 있다. 현실은 동서 너비 4.37m, 남북 길이 3.56m의 장방형이며 천장까지의 높이는 3.94m이다. 천장은 크기가 다른 삼각석을 겹으로 쌓아올린 2단 삼각굄으로 다른 석실분에서는 쉽게 발견되지 않는 축조법을 쓰고 있다.
벽화는 석면(石面)을 수마(水磨)한 뒤 그 위에 직접 그렸으며, 적색·갈색·녹색·황색·백색·분홍색을 주조로 하였다. 연도 좌우에는 수호신장격인 역사(力士)를 그렸으며, 현실 네 벽의 중심 화제(畵題)는 사신(四神)이다. 천장부에는 일월성신(日月星辰)을 비롯한 각종 상서동물과 천신(天神)을 배치하였다.
연도 동벽의 역사는 커다란 복련화(覆蓮花) 위에 반가좌(半跏坐)상태에서 활시위를 당기는 모습으로 표현되었다. 불교의 사천왕(四天王)이나 인왕(仁王)을 연상시킨다. 서벽 역사도 복련화좌 위에 선 자세로 손에는 극(戟)을 잡고 있다.
현실의 사신은 모두 오색으로 화려하게 채색되었다. 동서 벽의 청룡과 백호는 현실 입구를 향해 포효하는 형상이다. 남벽 좌우의 암·수 주작(朱雀)은 다리로 흰색 복련화좌를 밟고 날아오르려는 자세이다. 북벽의 현무는 서편을 향한 채 우뚝 서 있다.
현실 벽면의 사신은 모두 인동문·화염문·연화문으로 장식된 둥근 부채꼴 사방연속무늬를 지문으로 하여 그 위에 그려졌다. 지문을 이루는 사방연속무늬는 산성자(山城子) 귀갑총(龜甲塚)·산연화총(散蓮花塚)·천왕지신총(天王地神塚) 등 5세기 통구계열 고분벽화에 나타나는 육각귀갑문(六角龜甲文)의 변형문으로 추정된다. 초기 벽화고분에서 목조건물 기둥이 그려지던 현실 네 벽 모서리는 위로 치솟는 자세를 한 용면인신(龍面人身)의 괴수(怪獸)와 아래로 내려오면서 머리를 위로 젖힌 용으로 장식되었다.
천장부의 벽화는 채색이 매우 화려하고 내용변화가 풍부하며, 주로 고대의 신선사상과 관계된 표현으로 채워져 있다. 벽면과 천장 사이의 1층 받침에는 여러 마리의 용이 서로 물고 꼬이고 감겨 있는 모습이 연속무늬를 이루고 있다. 교룡문(交龍文)의 위·아래로는 작은 점과 능형문이 교차하며 이룬 연속문이 그려졌다.
삼각굄 1층의 각 삼각석 밑면에는 단순화된 만개연화문을 배치하였고, 측면에는 각기 해와 달을 두 손으로 받쳐들고 있는 복희(伏羲)·여와형일월신(女媧形日月神)과 각종 천인(天人) 및 상서동물을 묘사하였다. 삼각굄 2층 각 삼각석 밑면에는 꿈틀거리는 용을 그렸으며, 측면에는 각종 주악천인(奏樂天人)과 성신(星辰)을 표현하였다.
천장석의 동서에는 청룡과 백호를 그렸으며 모두 머리를 남으로 향한 채 서로 감겨 뒤얽혀 있다. 이것은 후기 사신도계통 고분벽화의 현실 천장석에 연화문이나 일월상, 또는 황룡이 그려진 것과는 다른 특이한 표현이며 배치이다.
통구 5호분 벽화는 다양하고 복합적인 표현과 내용을 담고 있어 인접한 통구 4호분과 함께 통구지역을 중심으로 전개된 6세기 후반에서 7세기 전반에 이르는 고구려 후기 회화의 경향과 종교사상의 흐름을 이해하는데 좋은 자료를 제공한다.